2020年八年级物理上册密度知识的应用

2020年八年级物理上册密度知识的应用

‎5.3密度知识的应用 学校：___________姓名：___________班级：___________‎ 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．在生产生活中，下列情况主要从密度的角度考虑的是（　　）‎ A．用塑料做炒锅的手柄 B．用凸面镜做汽车的后视镜 C．用塑料泡沫表演场景中倒塌的“墙壁”‎ D．用平面镜端正仪表 ‎2．在测量酱油的密度实验中有下列操作步骤，没有必要的是（　　）‎ A．测烧杯和酱油的总质量 B．将一部分酱油倒入量筒中并读出示数 C．测此时量筒和酱油的总质量 D．测倒出酱油后烧杯和剩余酱油的质量 ‎3．A、B两物体，它们的质量相等，已知ρA：ρB=4：3，且两物体体积VA：VB=3：2，则下述结论正确的是（　　）‎ A．A物体肯定是空心的 B．B物体肯定是空心的 C．两物体肯定是空心的 D．两物体肯定是实心的 ‎4．小明用利用托盘天平和量筒测量盐水的密度。部分操作过程如图所示，下列说法不正确的是（　　）‎ A．量筒中液体的体积是‎40cm3‎ B．盐水的密度是1.165×‎103kg/m3‎ C．如果按照B、A、C的顺序会使测量结果偏小 D．按照A、C、B顺序操作如果盘中‎5g砝码因生锈质量变大则测得盐水密度偏大 ‎5．三个体积、质量均相同的空心铜球、空心铁球和空心铝球，已知ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，则空心部分体积最小的是（　　）‎ A．铜球 B．铁球 C．铝球 D．不能确定 ‎6．三个质量和体积都相同的空心球，分别用铜、铁、铝制成，则三个球的空心部分体积（ρ铜＞ρ铁＞ρ铝）（　　）‎ A．铝球最小 B．铁球最小 C．铜球最小 D．无法判断 ‎7．同种材料制成的甲、乙两物体的质量分别是‎64g、‎24g，其体积分别是‎8cm3、‎4cm3，若已知其中一个为实心，则下列判断正确的是（　　）‎ A．甲物体为空心 B．该材料的密度为‎6g/cm3‎ C．空心物体空心部分的体积为‎1cm3‎ D．甲、乙两物体实心部分的密度之比为4：3‎ ‎8．用相同质量的铝和铜制成体积相等的球，已知ρ铝=2.7×‎103kg/m3，ρ铜=8.9×‎103kg/m3，则下列说法正确的是（　　）‎ A．铜球不可能是实心的 B．铝球一定是实心的 C．铜球是空心的，铝球也一定是空心的 D．铝球和铜球都是实心的 ‎9．a、b是两个由同种材料制成的金属球，它们的质量分别为‎128g、‎60g，体积分别为‎16cm3、‎12cm3．在这两个金属球中，如果有一个是实心的，那么（　　）‎ A．这个实心球是a，金属的密度是‎8g/cm3‎ B．这个实心球是a，金属的密度是‎5g/cm3‎ C．这个实心球是b，金属的密度是‎8g/cm3‎ D．这个实心球是b，金属的密度是‎5g/cm3‎ ‎10．由同种材料制成的A、B两个金属球，其中有一个是空心的，它们的质量分别为‎128g、‎72g，体积分别为‎16cm3、‎12cm3，则下列说法正确的是（　　）‎ A．A是空心球，B是实心球 B．实心球的密度是‎6g/cm3‎ C．空心球的密度是‎8g/cm3‎ D．空心球的空心部分体积为‎3cm3‎ ‎　‎ 二．填空题（共6小题）‎ ‎11．有一个质量是‎540g、体积为‎360cm3的空心铝球，其空心部分的体积是　 　cm3．如在空心部分注满水后，总质量为　 　g．（ρ铝=‎2.7g/cm3）‎ ‎12．某合金部件由甲、乙两种金属构成，该合金中甲、乙的质量之比为2：3，若全部使用金属乙时比传统上重量增加了50%，则甲、乙密度之比为　 　，若甲、乙按质量比2：1混合，则混合后的密度与甲、乙按体积比　 　混合后的密度相等。‎ ‎13．现有由同种材料制成的A、B两金属球，其中一个是实心的，它们的质量分别为‎128g、‎60g，体积分别为‎16cm3、‎12cm3．实心球是　 　（填“A”或“B”）球，它的密度为　 　 kg/m3。‎ ‎14．体积和质量都相等的空心铜球和铁球，空心部分体积较大的是　 　‎ 7‎ 球，如果在它们的空心部分都注水，则　 　球的质量最大。‎ ‎15．A、B两物体，它们的质量相等，已知ρA：ρB=3：4，如果A、B两物体是实心的，则A、B两物体的体积VA：VB=　 　。如果A、B两物体体积VA：VB=4：5，则　 　物体肯定是空心的。‎ ‎16．小明利用所学知识，测量一件用合金制成的实心构件中铝所占比例。他首先用天平测出构件质量为‎374g，用量杯测出构件的体积是‎100cm3．已知合金由铝与钢两种材料合成，且铝的密度为2.7×‎103kg/m3，钢的密度为7.9×‎103kg/m3．如果构件的体积等于原来两种金属漆积之和，这种合金的平均密度是　 　×‎103kg/m3，这种合金中铝的质量占总质量的百分比是　 　。‎ ‎　‎ 三．实验探究题（共1小题）‎ ‎17．小王同学到宜宾翠屏山玩要时，在去哪吒洞的路上捡到一个形状奇特且不溶于水的物体，他想知道这个不明物体是由什么材料构成，于是在实验室进行了如下操作：‎ 参考密度表 物质 密度（kg/m3）‎ 大理石 ‎（2.6﹣2.8）×103‎ 石膏 ‎（1.6﹣1.9）×103‎ 硬塑料 ‎（1.2﹣1.6）×103‎ 铝合金 ‎4.0×103‎ ‎（1）已知空玻璃杯的质量为‎53.8g ‎（2）将该物体放入装有适量水的透明玻璃杯中，发现物体下沉至杯底，如图（甲），说明该物体的密度　 　水的密度，物体对杯底的压力　 　其重力（以上两空均选填“大于”、“等于”或“小于”）；‎ ‎（3）往杯中逐渐加入食盐并搅拌，直至观察到物体悬浮如图（乙）；‎ ‎（4）取出物体，用调好的天平测玻璃杯和盐水的总质量，如图（丙）总质量为　 　g；‎ ‎（5）将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒，如图（丁）体积为　 　mL；‎ ‎（6）通过以上实验，可以得到物体的密度为　 　kg/m3，这个物体是由　 　构成的。‎ ‎　‎ 四．计算题（共2小题）‎ ‎18．十块相同的纪念币的总质量为6.25×10﹣‎2千克，总体积为6.7×10﹣‎6米3，请通过计算，判断这些纪念币是否是纯铜制成的。（已知铜的密度 ρ铜=8.9×103千克/米3）‎ ‎19．小亮想测出某未知液体的密度，老师让他分别只利用测量工具（a）天平（含砝码）或（b）量筒，设计出两种比较精确地测量未知液体密度的实验方案。‎ 可选用的器材还有：大水槽、小烧杯、滴管、记号笔、未知液体和足量的水（已知水的密度为ρ水）。‎ 要求：‎ ‎（1）写出实验步骤及所需测量的物理量；‎ ‎（2）写出未知液体密度的数学表达式（用已知量和测量量表示）。‎ ‎　‎ 7‎ 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一．选择题（共10小题）‎ ‎1．解：A、用塑料做炒锅的手柄，利用的是塑料的隔热性，故A不符合题意；‎ B、凸面镜对光线具有发散作用，用凸面镜做汽车的后视镜可以扩大视野，故B不符合题意；‎ C、塑料泡沫做成表演场景中的石头，是利用塑料泡沫的密度比较小，在相同体积时，质量比较小，重力比较小，砸在人身上，不会对人体造成伤害，故C符合题意；‎ D、平面镜成的像与物大小相等，可用平面镜来端正仪表，故D不符合题意。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎2．解：在测量酱油的密度实验中，正确的实验步骤应该是：‎ A、测烧杯和酱油的总质量；‎ B、将一部分酱油倒入量筒中并读出示数；‎ D、测倒出酱油后烧杯和剩余酱油的质量，然后根据ρ=计算出酱油的密度即可。没有必要测此时量筒和酱油的总质量。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎3解：由题知，A、B两物体的质量相等，即mA=mB，且ρA：ρB=4：3，‎ 由ρ=可得，实心部分的体积之比：‎ ‎===，‎ 即A实心部分的体积较小，‎ 而题目给出的两物体体积VA：VB=3：2（即A物体的体积较大），‎ 所以A物体肯定是空心的，B物体可能是实心的，也可能是空心的。‎ 故选：A。‎ ‎　‎ ‎4．解：A、量筒的分度值为‎1cm3，量筒中盐水的体积为V=‎40cm3；故A正确；‎ B、在天平的标尺上，‎1g之间有5个小格，一个小格代表的质量是‎0.2g，即天平的分度值为‎0.2g；烧杯和盐水的总质量是m1=‎50g+‎20g++‎10g+‎2.4g=‎82.4g；‎ 剩余盐水和烧杯的质量为m2=‎20g+‎10g+‎5g+‎0.8g=‎35.8g，‎ 量筒中盐水的质量为m=m1﹣m2=‎82.4g﹣‎35.8g=‎46.6g，‎ 盐水的密度为ρ==，=‎1.165g/cm3=1.165×‎103kg/m3；故B正确；‎ C、如果按照B、A、C的顺序会由一部分液体附着在烧杯壁上，使质量减小，由公式ρ=判断密度偏小，故C正确；‎ D、如果砝码生锈，则砝码的质量比实际值较大，所以当左盘放置‎1kg的物体时，右盘只需放置小于‎1kg的砝码即可，所以称得质量比实际质量偏小，由公式ρ=得密度偏小，故D错误。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ ‎5．解：由题知，铜球、铁球、铝球的质量都相同，并且ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，‎ 由V=可知，铜的体积最小，铝的体积最大，‎ 因为三个空心球的体积相同，‎ 所以铜球的空心部分体积最大，铝球的空心部分体积最小。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎6．解：ρ铜=，V实铜=，‎ 同理可得V实铝和V实铁，‎ ‎∵铝、铁制成的三个质量、体积都相等的空心球，‎ 7‎ ρ铜＞ρ铁＞ρ铝，‎ ‎∴V实铜最小，那么铜球的空心部分就最大，铝球的空心部分就最小。‎ 故选：A。‎ ‎　‎ ‎7．解：AB、由题知，甲、乙两物体由同种材料制成，‎ 甲物体的密度：ρ甲===‎8g/cm3，‎ 乙物体的密度：ρ乙===‎6g/cm3，‎ 因为ρ甲＞ρ乙，‎ 所以甲物体为实心，乙物体为空心，制作这两个物体的材料密度是‎8g/cm3．故AB错误；‎ C、乙物体实心部分的体积：V乙实===‎3cm3，‎ 则空心物体空心部分的体积为：V空=V乙﹣V乙实=‎4cm3﹣‎3cm3=‎1cm3；故C正确；‎ D、甲、乙两物体由同种材料制成，则材料的密度相同，所以，甲、乙两物体实心部分的密度之比为1：1．故D错误。‎ 故选：C。‎ ‎　‎ ‎8．解：由题知，铜和铝的质量m相同，且ρ铜＞ρ铝，‎ 由V=可知，实心部分的体积关系为V铜＜V铝，‎ 由于铜球与铝球的体积相等，‎ 如果铝球是实心的，铜球一定是空心的，‎ 如果铝球是空心的，则铜球一定是空心的（铜球的空心部分体积更大），‎ 由此可知，铜球一定是空心的，即铜球不可能是实心的，而铝球可能是实心的，也可能是空心的。‎ 故选：A。‎ ‎　‎ ‎9．解：a的密度ρa===‎8g/cm3，‎ b的密度ρb===‎5g/cm3，‎ 因为ρa＞ρb，所以实心球是a，‎ 由于材料的密度与实心球的密度相同，所以制作这两个球的材料密度是‎8g/cm3。‎ 故选：A。‎ ‎　‎ ‎10．解：两个金属球的密度分别为：‎ ρA===‎8g/cm3，‎ ρB===‎6g/cm3，‎ 因为ρA＞ρB，‎ 所以A金属球是实心的、B金属球是空心的，该金属的密度是‎8g/cm3，故ABC错；‎ 由ρ=可得，金属球B实心部分体积为：V实===‎9cm3，‎ 所以球B空心部分体积为：‎12cm3﹣‎9cm3=‎3cm3，故D正确。‎ 故选：D。‎ ‎　‎ 二．填空题（共6小题）‎ ‎11．解：质量为‎540g铝的体积 V铝===‎200cm3＜‎360cm3，所以铝球是空心的；‎ 空心部分的体积V空=V球﹣V铝=‎360cm3﹣‎200cm3=‎160cm3；‎ 空心部分装满水，水的质量m水=ρ水v空=‎1g/cm3×‎160cm3=‎160g；‎ 则球的总质量m总=m水+m球=‎160g+‎540g=‎700g。‎ 7‎ 故答案为：160；700。‎ ‎　‎ ‎12．解：（1）当合金中甲、乙的质量之比为2：3时，‎ 可设m甲=‎2m，m乙=‎3m，则合金的质量m合=‎5m，‎ 由ρ=可得，合金的体积：‎ V合=V甲+V乙=+=+=，‎ 则合金的密度：‎ ρ合===，‎ 因全部使用金属乙时与传统上合金的体积相等，且全部使用金属乙时比传统上重量增加了50%，‎ 所以， =50%，‎ 整理可得ρ乙=ρ合=×，‎ 化简可得： =；‎ ‎（2）若甲、乙按质量比2：1混合时，‎ 可设m甲=‎2m，m乙=m，则合金的质量m合=‎3m，‎ 合金的体积：‎ V合=V甲+V乙=+=+=，‎ 合金的密度：‎ ρ合===，‎ 当甲、乙按体积比V甲：V乙=n混合时，‎ 可设V乙=V，V甲=nV，则合金的体积V合′=（1+n）V，‎ 合金的质量：‎ m合′=m甲+m乙=ρ甲nV+ρ乙V=（nρ甲+ρ乙）V，‎ 合金的密度：‎ ρ合′===，‎ 由ρ合=ρ合′可得：‎ ‎=，‎ 把=即ρ乙=2.25ρ甲代入上式可得：‎ ‎=，‎ 解得：n=，即甲、乙按质量比2：1混合后的密度与甲、乙按体积比9：2混合后的密度相等。‎ 故答案为：4：9； 9：2。‎ ‎　‎ ‎13．解：A、B两金属球的密度分别为：‎ ρA===‎8g/cm3，‎ ρB===‎5g/cm3，‎ ‎∵同种材料制成的A、B两金属球，实心金属球的密度大于空心金属球的密度，‎ ‎∴A球是实心的，且密度ρ=ρA=‎8g/cm3=8×‎103kg/m3。‎ 故答案为：A；8×‎103kg/m3。‎ ‎　‎ 7‎ ‎14．解：两个球的质量相等，即：m铜=m铁，‎ ‎∵ρ=，且ρ铜＞ρ铁，‎ ‎∴由V=可知，V铁＞V铜，‎ ‎∵V球=V金属+V空，且两球的体积相同，‎ ‎∴V铁空＜V铜空，即空心部分体积最大的是铜球；‎ 当在它们的空心部分都注满水时，‎ m铁水＜m铜水，‎ ‎∵m总=m球+m水，‎ ‎∴m铁水＜m铜水。‎ 故答案为：铜；铜。‎ ‎　‎ ‎15．解：已知A、B两物体，它们的质量相等，即mA=mB，ρA：ρB=3：4，‎ 由ρ=得：‎ VA：VB=： =ρB：ρA=4：3；‎ 如果两物体体积VA：VB=4：5，则B物体肯定是空心的。‎ 故答案为：4：3；B。‎ ‎　‎ ‎16．解：（1）这种合金的平均密度：‎ ρ===‎3.74g/cm3=3.74×‎103kg/m3；‎ ‎（2）设铝的质量为m铝，钢的质量为m钢，‎ 则m铝+m钢=‎374g﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①‎ 由ρ=可得V=，且构件的体积等于原来两种金属体积之和，‎ 则+=‎100cm3，‎ 即+=‎100cm3﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②‎ 联立①②解得m铝=‎216g，‎ 则这种合金中铝的质量占总质量的百分比为×100%≈57.8%。‎ 故答案为：3.74；57.8%。‎ ‎　‎ 三．实验探究题（共1小题）‎ ‎17．解：（2）物体在水中下沉，说明此时物体密度大于水；‎ 物体沉在水底时，受到竖直向上的浮力、支持力和竖直向下的重力作用，所以支持力小于重力，又因为支持力和压力是相互作用力，大小相等，所以对底部的压力小于重力；‎ ‎（4）由图丙知，天平的读数为m=‎100g+‎20g+‎1g=‎121g。‎ ‎（5）由图丁知，量筒的分度值为1ml，量筒的读数为45mL=‎45cm3。‎ ‎（6）盐水的质量m=‎121g﹣‎53.8g=‎67.2g，‎ 盐水的密度ρ==≈‎1.5g/cm3=1.5×‎103kg/m3。‎ 因为物体在盐水中悬浮，所以物体的密度等于盐水的密度，为1.5×‎103kg/m3，在（1.2﹣1.6）×103之间；‎ 由表格知：这个物体是由硬塑料构成的。‎ 故答案为：‎ ‎（2）大于；小于；（4）121；（5）45；（6）1.5×103；硬塑料。‎ ‎　‎ 四．计算题（共2小题）‎ ‎18．解：纪念币的密度：‎ 7‎ ρ==≈9.33×‎103kg/m3≠ρ铜，‎ 所以，这些纪念币不是纯铜制成的。‎ 答：这些纪念币不是纯铜制成的。‎ ‎　‎ ‎19．解：方案一：‎ ‎（1）实验步骤 ‎①天平放在水平台上，砝码归零，调节横梁平衡。用调好的天平测出小烧杯的质量m0；‎ ‎②用小烧杯取适量的未知液体，用记号笔在小烧杯的杯壁记下未知液体液面的位置，用调好的天平测出小烧杯和未知液体的总质量m1；‎ ‎③用小烧杯取适量水，用滴管调节使水面恰好到达小烧杯杯壁记号处，用调好的天平测出小烧杯和水的总质量m2；‎ 则水的质量m水=m2﹣m0，‎ 由ρ=可求得，水的体积V=，‎ 未知液体的质量m液体=m1﹣m0，‎ 烧杯内水的体积等于未知液体的体积 ‎（2）未知液体的密度表达式ρ液体====•ρ水。‎ 方案二：（1）实验步骤 ‎①向量筒内加入适量的未知液体，记下量筒内未知液体的体积V1；‎ ‎②将量筒中部分未知液体倒入小烧杯中，然后将小烧杯放在大水槽中，使小烧杯漂浮在大水槽的水面上，用记号笔在小烧杯的杯壁记下水槽中水面的位置，记下量筒内剩余未知液体的体积V2；‎ ‎③向量筒内加入适量的水，记下量筒内水的体积V3；‎ ‎④将量筒中部分水倒入小烧杯，然后再将小烧杯放在大水槽中使小烧杯漂浮，用滴管调节使大水槽的水面恰好到达小烧杯杯壁记号处，记下此时量筒中剩余水的体积V4。‎ ‎（2）因为漂浮时，小烧杯进入水中的深度相同，浮力相同，小烧杯中液体的质量相同，即m液体=m水=ρ水（V3﹣V4）；‎ 小烧杯内液体的体积：V=V1﹣V2；‎ 未知液体的密度：ρ液体==•ρ水。‎ ‎　‎ 7‎