质量和密度-竞赛题.doc

质量和密度
一．选择题
1．（2011年上海初中物理知识竞赛题）夏日炎炎，气温节节上升，小徐发现温度计内的水银液面慢慢升高。水银液面升高的原因，是因为水银的 ( )
A．体积变大了 B．比热容变大了
C．质量变大了 D．密度变大了
1. 答案：A解析：由于水银热胀冷缩，气温节节上升，水银液面升高的原因是因为水银的体积变大了，选项A正确。

2.（2007年上海初中物理知识竞赛题）现有密度分别为ρ1和ρ2的两种液体，且ρ1<ρ2。在甲杯中盛满这两种液体，两种液体的质量各占一半；在乙杯中也盛满这两种液体，两种液体的体积各占一半。假设两种液体之间不发生混合现象，甲、乙两个杯子也完全相同，则 ( )
A．甲杯内液体的质量大 B．乙杯内液体的质量大
C．两杯内液体的质量一样大 D．无法确定
2.答案：B
解析：由=V解得甲杯中液体质量m=2ρ1ρ2V/(ρ1+ρ2）乙杯中液体质量M=ρ1V/2+ρ2V/2=（ρ1+ρ2）V/2 ，m—M=—(ρ1—ρ2)2V/(ρ1+ρ2）<0，乙杯中液体质量大。选项B正确。
点评：比较两个物理量的大小，可以采用作差法和作商法。所谓作差法就是两个物理量相减，若差值是正值，则被减数大于减数；若差值是负值，则被减数小于减数。所谓作商法就是两个物理量相除，若商大于1，则被除数大于除数；若商小于1，则被除数小于除数。
4．（2007年上海初中物理知识竞赛题）某冰块中有一小石头，冰和石头的总质量是64克，将它们放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中。当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6厘米，若容器的底面积为10厘米2，则石头的密度为（ ）
(A) 2.0×l03千克/米3 (B) 2.5×103千克/米3 (C) 3.0×l03千克/米3(D) 3.5×l03千克/米3
4. 答案：B 解析：包有石头的冰块放在盛有水的圆柱形容器中恰好悬浮于水中，冰和石头的总质量是64克，说明包有石头的冰块受到的重力等于浮力，即V冰ρ冰g+V石ρ石g=m g。当冰全部熔化后，容器里的水面下降了0.6厘米，说明冰体积和熔化的水体积之差为△V=0.6厘米×10厘米2=6厘米3，即V冰ρ冰=（V冰—△V）ρ水。V冰+V石=m/ρ水.，联立解得石头的密度为ρ石=2.5×103千克/米3，选项B正确。
6．如图是小明在探究甲乙、丙三种物质质量与体积关系时作出的图像．分析图像可知
A．ρ甲>ρ丙>ρ乙
B．甲的密度是丙的2倍
C．丙的密度是乙的1/2
D．甲、乙、丙三种物质密度之比为1∶2∶3
6.答案：B解析：由m=ρV可知，物质质量与体积关系图象斜率表示密度，所以ρ甲>ρ乙>ρ丙，选项A错误；甲的密度为1.0 g/cm3，乙的密度为0.7g/cm3，丙的密度为0.5g/cm3，甲的密度是丙的2倍，丙的密度是乙的5/7，选项B正确C错误；甲、乙、丙三种物质密度之比为1∶0.7∶0.5，选项D错误。
10．人类在新材料探索的道路上总在进行着不懈的努力，世界上密度最小的固体“气凝胶”就是新材料探索的重要成果，该物质的坚固耐用程度不亚于钢材，且能承受1400℃的高温，而密度只有3kg/m3。已知某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢(ρ钢=7.8×103kg/m3)制造，耗钢130吨；若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机，则需“气凝胶”质量为 （　　）
A．0.05吨 B．0.26吨 C．2.6吨 D．50吨
10.答案：A解析：飞机所用材料体积V=M/ρ钢=130×103kg÷7.8×103kg/m3= m3。需“气凝胶”质量为m=ρV=3kg/m3× m3=50kg=0.05吨，选项A正确。

二．填空题
图6
1．（2007青岛竞赛题）小红家上月5日自来水表的读数为344m3，本月5日自来水表各指针的位置如图6所示，这时水表的示数是____________m3，所以一个月来她家用去__________m3水（精确到m3即可）。
1. 答案：356 12
解析：水表×1000的指针指向0和1之间，×100的指针指向3和4之间，×10的指针指向5和6之间，×1的指针指向6，×0.1的指针指向0，水表的示数是0×1000+3×100+5×10+6×1+0×0.1=356（m3）。一个月来她家用去356m3—344m3=12m3水。

2、(2011广东竞赛题)现有质量均为m的甲、乙两种金属，密度分别为ρ1、ρ2（ρ1＞ρ2），按一定比例混合后，平均密度为(ρ1+ρ2)/2，混合后的最大质量为 。（不考虑混合后的体积变化）。
2.答案：（1+ρ2/ρ1）m
解析：由于甲的密度较大，ρ1＞ρ2，要使混合后质量最大，甲用质量m，则混合后的最大质量M=(+)(ρ1+ρ2)/2，解得M=（1+ρ2/ρ1）m.

9. （2013全国初中应用物理知识竞赛预赛题）小林同学想测出一个实心小木球的密度。但是发现小木球放在水中会漂浮在水面上，无法测出它的体积。于是他设计了以下实验步骤：

A.把适量的水倒进量筒中如图17（a)所示，记录此时水的体积为V1；
B.用细线在小木球下吊一个小铁块放入水中，静止时如图(b)所示，记录此时量筒的示数为V2；
C.把小铁块单独放入水中静止时如图c所示，记录此时量筒的示数为V3；
D.从水中取出小木球，擦干后用天平测量质量，天平平衡时如图(d)所示，记录小木球质量为m；
E.利用密度公式计算出结果。
(1)用天平测出木球的质量m= g，木球的体积V= cm3,计算出小木球的密度ρ木＝______g/cm3 。此值要比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
(2)实验后总结经验，小林发现用天平测量的误差较大。如不用天平，只需在a、b、c三个步骤中增加一个步骤也可测出木球的密度。请你写出这个步骤：
(用字母表示出测量量)。
根据你所补充的步骤，用以上各测量量写出计算小木球密度的表达式：ρ木＝
(已知水的密度为ρ水)
22.答案：（1）11.2 20 0.56 偏大
（2）将小木球放入量筒内是其漂浮在水面上，读出量筒示数为V4。 ρ木
解析：（1）小木球体积V= V2-V3=46cm3-26cm3=20cm3，小木球的密度ρ木＝m/V=0.56g/cm3
（2）小木球质量m=(V4-V1)ρ水. 计算小木球密度的表达式：ρ木＝ρ木。

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