1、小专题(二)质量与密度的计算
01 专题概述
密度的计算考查内容主要有:(1)利用密度公式ρ=及其变形公式m=ρV、V=进行计算,求质量、密度、体积;(2)计算不便称量的物体的质量,如纪念碑,它的质量不能直接测量,可以先测出体积,查密度表得知其密度,再由m=ρV计算出其质量;(3)计算形状不规则、不便测量的物体的体积,可先测出其质量,通过查密度表得知其密度,再由V=计算出其体积.密度的计算还涉及图、表问题,会看m-V图表也非常关键.最常见的还有空心问题,判断物体是否空心,可以从质量、体积和密度三个方面进行比较.
02 专题训练
类型1 质量和密度计算中的图表问题
1.用量杯盛某种
2、液体,测得的液体体积V和液体与量杯的总质量m的关系如图所示,由图求:
(1)量杯的质量是多少?
(2)此液体的密度是多少?
(3)当液体的体积为50 cm3时,液体的质量为多少?
2.小明利用天平和烧杯测量某种液体的密度,得到的数据如表所示.
液体与烧杯的总质量m/g
20
30
40
50
烧杯中液体的体积V/cm3
10
20
30
40
(1)根据数据绘出图像,并指出图线与m轴交点的物理意义.
(2)液体的密度是多大?
类型2 间接测量物质的质量
3.如图所示,一块巨大碑石
3、的体积是30 m3,小明他们想知道碑身的质量究竟有多大,但没有合适的测量工具,于是在附近找到一些与碑身材料相同的小石块,选择其中一块,测出其质量是140 g,用量筒量出体积的过程中,在量筒内装了100 mL水,放入石块并浸没在水中,水面上升到量筒的180 mL处,请你根据这些信息计算出这巨大碑石的质量是多少?
类型3 空心问题
4.有个体积为0.5 dm3的铁球,其质量为1.58 kg,问:
(1)它是实心的还是空心的?(ρ铁=7.9×103 kg/m3)
(2)若它是空心的,空心部分的体积是多大?
5.一个空心铜球质量为445
4、 g,在铜球的空心部分注满水后总质量为545 g(铜的密度为8.9×103 kg/m3)
(1)求这个空心铜球的总体积.
(2)若在铜球的空心部分注满某种液体后,总质量为1.5 kg,求注入液体的密度.
类型4 合金问题
6.国庆长假期间,小明一家到某景区游玩.他的妈妈在该景区买了一个金铜合金工艺品.商店的售货员告诉他,这件合金工艺品是由金和铜两种金属混合而成的,其含金量(金的质量占金和铜总质量的百分比)为60%.小明的妈妈对售货员的话表示怀疑,于是便让小明进行验证.他利用所学的物理知识测出了这件工艺品的质量为500 g,体积为40 cm3,并且从课本上查出ρ金
5、=19.3×103 kg/m3,ρ铜=8.9×103 kg/m3.求:(计算结果保留小数点后面一位数字)
(1)根据小明的实验数据,请你计算出这件合金工艺品的密度是多少?
(2)按售货员的说法,请你计算出这件合金工艺品中金和铜的体积分别是多少?
(3)请你通过计算说明售货员的话是否可信?
小专题(二) 质量与密度的计算
1.(1)读图可知,当液体体积为0,即没有液体时,质量m=40 g,这就是量杯的质量
(2)读图可知,当体积为20 cm3时,液体质量m1=60 g-40 g=20 g,则液体的密度ρ===1 g/cm3=1×103 kg/m3 (3)当液体
6、的体积为50 cm3时,液体的质量,m2=ρV2=1 g/cm3×50 cm3=50 g 2.(1)将图线延长,可得图线与m轴的交点,表示空烧杯的质量.(2)由第一、二组数据得液体的质量为m=30 g-20 g=10 g,所以液体的密度为ρ===1 g/cm3=1×103 kg/m3 3.样品小石块的体积:V样品=180 mL-100 mL=80 mL=80 cm3 样品小石块的密度:ρ===1.75 g/cm3=1.75×103 kg/m3 因为密度是物质的一种特性,同种材料(同种状态)的密度相同,整块石碑的密度与样品小石块的密度相同,由ρ=可得,碑石的质量:m′=ρV′=1.75×103
7、kg/m3×30 m3=5.25×104 kg=52.5 t 4.(1)铁球的密度根据公式ρ===3.16×103 kg/m3<7.9×103 kg/m3 所以铁球是空心的 (2)假设铁球是实心的,则其体积为V1===0.2×10-3m3=0.2 dm3 空心部分的体积V′=V-V1=0.5 dm3-0.2 dm3=0.3 dm3 5.(1)铜球中铜的体积:V铜===50 cm3 铜球内注入水的质量:m水=m总-m=545 g-445 g=100 g 空心的体积:V空心=V水===100 cm3 空心铜球的总体积:V=V铜+V空心=50 cm3+100 cm3=150 cm3 (2)液体的质量
8、m液=m′总-m=1 500 g-445g=1 055 g 装满液体后液体的体积:V液=V空心=100 cm3 液体的密度:ρ液===10.55 g/cm3 6.(1)合金工艺品的密度ρ===12.5 g/cm3=12.5×103 kg/m3 (2)合金工艺品中所含金的质量m1=60%×m=60%×500 g=300 g 合金工艺品种所含金的体积:V1===15.5 cm3 合金工艺品中所含铜的质量:m2=m-m1=500 g-300 g=200 g 合金工艺品中所含铜的体积:V2===22.5 cm3 (3)工艺品的体积:V=V1+V2=15.5 cm3+22.5 cm3=38 cm3 这件合金工艺品的密度ρ===13.2 g/cm3=13.2×103 kg/m≠12.5×103 kg/m3 因此这位商店售货员的话不可信