考点06质量与密度(解析版)-2022年物理中考一轮复习考点透析(北师大版)
展开一:质量
1.物体是由物质组成的,物体所含物质的多少叫做质量,用“m”表示。
2.国际单位制中质量单位是千克(kg),常用单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。
换算关系:1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg QUOTE 。
3.质量是物体本身的固有属性。物体的质量不随它的形状、状态、温度以及所处的地理位置的改变而改变。
4.同种物质,体积越大,其质量也就越大。
二:质量测量
1.实验室中,测量质量的常用工具是天平;在生活中,质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。
2.用天平测量物体质量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡。
3.用天平测量物体质量时,将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡。
4.用天平测量物体质量时,被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。
5.使用天平注意事项:①被测物体的质量不能超过天平的量程;②用镊子加减砝码时要轻拿轻放;③保持天平清洁、干燥,不能把潮湿的物体和化学药品直接放在盘上,也不能把砝码弄湿、弄脏,以免锈蚀。
三:密度
1.某种物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。
2.密度是物体的特征。油比水轻,说的是油的密度小于水的密度,所以油漂浮在水上。
3.密度公式是:。
4.不同物质,在体积一定时,质量跟密度成正比;不同物质,在质量一定时,体积跟密度成反比。
5.国际单位制中,密度单位是kg/m3,常用单位还有:g/cm3(ml),1g/cm3=103kg/m3。
6.平时我们所见的瓶装液体体积经常用毫升(ml)表示,1ml =1cm3。1m3=103 l(升)。水的密度(其物理意义为:体积为1m3的水,质量为1.0×103kg,也就是1t)。
7.不同物质,质量相等时,体积跟密度成反比(ρ甲>ρ乙,当甲、乙都是m时,V甲
9.气体有充满空间的特点,比如氧气瓶内氧气用掉一半,质量减小一半,体积不变,则密度减小一半。
四:测量物质密度
1.测量工具:密度测量的常用工具是量筒(量杯)、天平。用量筒测量固体和液体的体积;用天平测量物体质量。
(1)量筒的使用:如图(1)所示,使用量筒时应注意以下几个方面:一、首先分清量筒的量程、单位和分度值(常见量筒单位是ml,1ml=1cm3,1L=1000ml=10-3m3;图(1)中,量筒量程100ml,分度值2ml);二、量筒使用时应放在水平桌面上;三、当液面是凸面时,视线应与凸液面的顶部保持水平;当液面是凹面时,视线应与凹液面的底部保持水平,图(2)中,红线表示正确读数的视线方向,此时读数为7.0ml)。
图(1) 图(2)
(2)天平的使用:用天平测量物体的质量。
天平的使用及注意事项:测量时,应将天平放在水平桌面上;先将游码拨回标尺左端的零刻线处(归零),再调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中央刻度(或左右摆动幅度相等),表示横梁平衡;将物体放在左盘,砝码放在右盘,用镊子加减砝码并调节游码,使天平重新平衡;被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。
2.液体密度的测量:液体密度的测量步骤如下:
(1)用天平称出烧杯的质量m1;
(2)将适量的液体倒入烧杯中,用天平称出烧杯与液体的总质量m2;
(3)将烧杯中的液体倒入量筒中,读出量筒中液体的体积V;
(4)计算液体的密度:。
3.固体密度的测量:固体密度的测量步骤如下:
(1)用天平测量固体的质量m;
(2)在量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1;
(3)用细线拴住固体,轻放浸没在水中,读出固体与水的总体积V2;
(4)计算固体的密度: QUOTE 。
真题演练
一.选择题(共10小题)
1.下列数值最接近实际情况的是( )
A.阜新市夏季平均气温约为50℃
B.一部手机的质量约为1kg
C.普通居民楼每层高约为5m
D.声音在空气中的传播速度约为340m/s
【分析】首先对题目中涉及的物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、阜新市夏季最高气温在35℃左右,所以平均气温低于35℃,更不可能达到50℃,故A不符合实际;
B、两个鸡蛋的质量约100g,一部手机的质量与此差不多,在100g=0.1kg左右,故B不符合实际;
C、普通居民楼三层的高度约10m,一层楼的高度在3m左右,故C不符合实际;
D、声音在不同介质中的传播速度不同,在空气中的传播速度在340m/s左右,故D符合实际。
故选:D。
2.下列说法中,最符合实际的是( )
A.人体的密度约为4.2×103kg/m3
B.一个初中生所受重力约为50N
C.一个鸡蛋质量约为5g
D.家用电冰箱的功率约为100W
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、水的密度是1.0×103kg/m3,人体密度与此差不多,在1.0×103kg/m3左右,故A不符合实际;
B、初中生的质量在50kg左右,受到的重力大约为G=mg=50kg×10N/kg=500N左右,故B不符合实际;
C、10个鸡蛋的质量约1斤,而1斤=500g,所以一个鸡蛋的质量在50g左右,故C不符合实际;
D、电冰箱功率一般在100W左右,故D符合实际。
故选:D。
3.控制变量法是研究物理问题的重要方法之一。下列实验用到了控制变量法的是( )
A.影响电阻大小的因素B.测密度
C.测平均速度D.测电阻
【分析】物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题,每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。
【解答】解:A、影响电阻大小的因素有温度、长度、横截面积、材料有关,采用的是控制变量法;故A正确;
B、测密度是采用的是直接测量法,故B错误;
C、测平均速度时采用的是直接测量法,故C错误;
D、伏安法测电阻采用的是多次测量求平均值法,故D错误。
故选:A。
4.我们生活在不断变化的物质世界中,下列变化属于化学变化的是( )
A.车胎爆炸B.剪纸成花C.瓷碗破碎D.食物腐烂
【分析】有新物质生成的变化属于化学变化,没有新物质生成的变化属于物理变化,判断化学变化的唯一标准是有新物质生成。
【解答】解:A、车胎爆炸过程中,没有生成新物质,属于物理变化,故A不符合题意;
B、剪纸成花过程中,没有生成新物质,属于物理变化,故B不符合题意;
C、瓷碗破碎过程中,没有生成新物质,属于物理变化,故C不符合题意;
D、食物腐烂过程中,生成了新物质,属于化学变化,故D符合题意。
故选:D。
5.对下列各物理量的估测,最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋的质量约5kg
B.成人正常行走速度约为5m/s
C.中学生上一层楼做功约1800J
D.电视机正常工作电流约5A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、个鸡蛋的质量约50g,故A错误;
B、成人正常行走速度约为1.1m/s,故B错误;
C、中学生上一层楼做功约:W=Gh=mgh=60kg×10N/kg×3m=1800J,故C正确;
D、电视机正常工作电流约0.5A,故D错误。
故选:C。
6.如图为甲、乙两种物质的m﹣V图像。下列说法中正确的是( )
A.体积为15cm3的乙物质的质量为30g
B.甲的质量一定比乙的质量大
C.乙物质的密度与质量成正比
D.甲、乙质量相同时,甲的体积是乙的2倍
【分析】(1)在乙物质的m﹣V图象上任选一点,然后由公式ρ=计算乙物质的密度;
(2)从体积相同时,密度越大的物体其质量越大这一知识来分析;
(3)某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。密度是物质的一种特性,密度与物质的质量和体积无关;
(4)在甲、乙两种物质的m﹣V图象上选取质量相同的点对应的体积来判断。
【解答】解:A、由乙物质的m﹣V图象得:ρ乙===2g/cm3;
则体积为15cm3的乙物质的质量为:m乙=ρ乙V乙′=2g/cm3×15cm3=30g,故A正确;
B、根据ρ=可得m=ρV,由于甲、乙两物质的体积关系未知,所以不能比较甲、乙的质量大小,故B错误;
C、密度是物质的一种特性,与物质的质量和体积无关,则乙物质的密度不会随质量的改变而改变,故C错误;
D、由甲、乙两种物质的m﹣V图象知,甲、乙质量均为4g时,甲物质的体积是1cm3、乙的体积是2cm3,所以甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍,故D错误。
故选:A。
7.远古时期,半坡人从事的下列生活、生产活动中,一定有化学变化的是( )
A.夯筑土屋B.结绳记事C.磨制石器D.烧制彩陶
【分析】有新物质生成的变化叫化学变化,没有新物质生成的变化叫物理变化,化学变化的特征是有新物质生成。
【解答】解:A、夯筑土屋,没有新物质生成,属于物理变化,故A不符合题意;
B、结绳记事没有新物质生成,属于物理变化,故B不符合题意;
C、磨制石器没有新物质生成,属于物理变化,故C不符合题意;
D、烧制彩陶,陶器是新物质,属于化学变化,故D符合题意。
故选:D。
8.关于九年级物理课本,下列说法正确的是( )
A.物理课本的质量约3kg
B.把物理课本从地上拿到课桌上对课本做功约3J
C.物理课本中一张纸的厚度约为1mm
D.把物理课本平放在水平桌面上,对桌面的压强约1000Pa
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、物理课本的质量约0.3kg,故A错误;
B、把物理课本从地上拿到课桌上对课本做功约:W=Gh=mgh=0.3kg×10N/kg×0.8m=2.4J,与3J接近,故B正确;
C、物理课本中一张纸的厚度约为80μm,即0.08mm,故C错误;
D、把物理课本平放在水平桌面上,对桌面的压力约:F=G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,课本的面积约:S=0.26m×0.18m=0.0468m2,压强约:p===64Pa,故D错误。
故选:B。
9.小轩经常观察生活中的一些事物,他分别对一个鸡蛋的质量、课本中一张纸的厚度、一块橡皮从桌面落到地面所用时间的估测正确的是( )
A.60g、0.8mm、0.5sB.10g、80μm、5s
C.60g、80μm、0.5sD.10g、0.8mm、5s
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:一个鸡蛋的质量约60g,课本中一张纸的厚度约80μm,80μm=0.08mm,一块橡皮从桌面落到地面所用时间约0.5s。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
10.对下列各物理量的估测,最接近实际的是( )
A.一只麻雀的质量约3kg
B.一个篮球的体积约为1m3
C.中学生上一层楼做功约1800J
D.电冰箱正常工作电流约5A
【分析】首先要对选项中涉及的几种物理量有个初步的了解,对于选项中的单位,可根据需要进行相应的换算或转换,排除与生活实际相差较远的选项,找出符合生活实际的答案。
【解答】解:A、一个鸡蛋的质量约50g,一只麻雀的质量与此差不多,约50g=0.05kg,故A不符合实际;
B、一个篮球的体积约10dm3=0.01m3,故B不符合实际;
C、中学生的体重为600N,每层楼高3m,登上一层楼做功W=Gh=600N×3m=1800J,故C符合实际;
D、家用电冰箱的额定功率在220W左右,正常工作时的电流为I===1A,故D不符合实际。
故选:C。
二.填空题(共7小题)
11.用托盘天平称得一个铜球的质量是178g,在一个量筒中注入50毫升的水,用一细线将铜球系住并且完全浸没在量筒中,观察水位上涨到96毫升处。(铜的密度为8.9×103kg/m3),则此铜球不是 实 (填空或实)心的,如果将空心部分装满水,则铜球的总质量是 0.204 kg。
【分析】(1)由密度公式的变形求出质量为178g铜的体积,由题意知量筒两次示数之差等于铜球的体积,然后判断铜球是否为空心的;
(2)空心部分的体积等于铜球的体积与铜的体积之差;将空心部分装满水,则注入水的体积等于空心部分体积,再利用密度公式的变形可求出注入水的质量,总质量等于铜球质量与注入水质量之和。
【解答】解:(1)由ρ=可得,178g铜的体积:
V铜===20cm3,
由题意可知,铜球的体积:
V球=96mL﹣50mL=46mL=46cm3>20cm3,
所以铜球是空心的,不是实心的;
(2)空心部分的体积V空=V球﹣V铜=46cm3﹣20cm3=26cm3,
将空心部分装满水,则注入水的体积V水=V空=26cm3,
注入水的质量:m水=ρ水V水=1g/cm3×26cm3=26g,
则铜球的总质量m总=m铜+m水=178g+26g=204g=0.204kg.
故答案为:实;0.204.
12.15m/s= 54 km/h,2.5kW•h= 9×106 J。
【分析】(1)速度单位间的换算关系是:1m/s=3.6km/h;
(2)电能单位间换算关系是:1kW•h=3.6×106J。
【解答】解:15m/s=15×3.6km/h=54km/h;
2.5kW•h=2.5×3.6×106J=9×106J。
故答案为:54;9×106。
13.酒精的密度是0.8×103kg/m3= 0.8 g/cm3;若不用天平,只用量程为100mL的量筒, 不能
(选填“能”或“不能”)一次量取100g的酒精。
【分析】1×103kg/m3=1g/cm3,据此进行单位换算;知道酒精的密度和一次量取酒精的质量,利用密度公式ρ=求出一次量取酒精的体积,并与量筒的量程比较,据此分析判断。
【解答】解:酒精的密度:
ρ=0.8×103kg/m3=0.8g/cm3,
由ρ=可得100g酒精的体积:
V===125cm3=125mL>100mL,
所以只用量程为100mL的量筒,不能一次量取100g的酒精。
故答案为:0.8;不能。
14.小聪同学测量小石块密度的实验操作过程及结果如图所示。则该被测石块的密度为 3.95×103 kg/m3。
【分析】根据天平的读数方法,物体的质量等于砝码的质量加上游码所对刻度值,而要准确读出游码所对刻度值,必须明确标尺的分度值及以游码左端所对刻度值为准。如图本标尺的分度值是0.2g;
读取石块的体积时,视线与液面(凹液面的底部)相平。先测量量筒水的体积和水与石块的总体积,进而算出小石块的体积,根据密度公式ρ=计算出石块的密度。
【解答】解:小石块的质量为:m=50g+20g+5g+4g=79g;
量筒水的体积V1=20mL=20cm3,水与石块的总体积:V2=40mL=40cm3,
石块的体积为:V石=V2﹣V1=40cm3﹣20cm3=20cm3,
石块的密度为:
ρ===3.95g∕cm3=3.95×103kg/m3。
故答案为:3.95×103。
15.一个容积为V的瓶子装满水,水的质量为1kg,若用这个瓶子装满酒精(ρ酒精=0.8×103kg/m3),这瓶酒精的质量为 0.8 kg,若将这些水和酒精混合后总体积 < 2V(选填“>”、“<”或“=”)。
【分析】(1)由密度公式的变形公式求出水的体积,可得瓶子的容积,然后求出装入酒精的质量。
(2)物质是由分子组成的,分子体积小,组成物体的分子间存在间隙。
【解答】解:(1)根据ρ=可得,瓶子的容积:
V=V水===1×10﹣3m3,
根据题意可知,V酒精=V=1×10﹣3m3,
则装入酒精的质量:
m酒精=ρ酒精V酒精=0.8×103kg/m3×1×10﹣3m3=0.8kg;
(2)水和酒精混合后,由于分子间有间隙,则水和酒精分子相互填补了对方分子间的空隙,而使总体积变小,
所以若将这些水和酒精混合后总体积V总<2V。
故答案为:0.8;<。
16.我国约有4亿多人佩戴近视或远视镜。组成眼镜的主要材料的部分技术指标如下表:
为了轻便舒适,应选择 树脂 材料的镜片。某同学的镜架质量为0.09kg,体积为2×10﹣5m3,他的镜架材质是 钛合金 。
【分析】(1)根据眼镜的要求(轻便、舒适)结合表格数据进行解答;
(2)根据ρ=求出镜架材料的密度,然后判断镜架材质。
【解答】解:(1)眼镜的要求轻便、舒适,故应选择密度小的材料,而根据ρ=可知,当体积一定时,密度越小,质量越小,由表中数据可知,树脂材料密度最小,所以应选择树脂材料的镜片;
(2)镜架材料的密度:ρ===4.5×103kg/m3。
对照表格数据可知,他的镜架材质是钛合金。
故答案为:树脂;钛合金。
17.小明同学利用一根不均匀木棒、两根棉线、刻度尺和一盆水,测量石块的密度,实验步骤如下:
(1)用棉线甲系住木棒,提起棉线甲上端,并调节棉线甲下端在木棒上所系的位置,使木棒处于水平平衡,并在木棒系棉线甲的位置标上点O.
(2)用棉线乙系住石块,挂在木棒左侧A点;提起棉线甲上端,再调节棉线甲在木棒上所系的位置,使木棒处于水平平衡.若此时棉线甲在木棒上所系的位置为点B,用刻度尺测出AB和BO的长度分别为L1和L2.
(3)将石块浸没在水盆中(不接触水盆底,水的密度为ρ水),提起棉线甲上端,并调节棉线甲在木棒上所系的位置,使木棒再次处于水平平衡.若此时棉线甲在木棒上所系的位置为点C,用刻度尺测出AC和CO的长度分别为L3和L4.
(4)则石块的密度ρ= (用实验中所测量的字母表示).
【分析】实验中调节杠杆在水平位置平衡,确定杠杆重心的位置;根据杠杆的平衡条件分别列出石块在空气中和水中的关系式,从而得到石块的密度。
【解答】解:(1)木棒处于水平平衡,并在木棒系棉线甲的位置标上点O,点O是木棒的重心,石块的重力G石=m石g=ρVg①;
(2)用棉线乙系住石块,挂在木棒左侧A点;调节棉线甲在木棒上所系的位置,使木棒处于水平平衡,由杠杆的平衡条件得到:G石×L1=G×L2②;
(3)将石块浸没在水中,石块排开水的体积等于它的体积,石块受到浮力,由杠杆的平衡条件得到:(G石﹣F浮)×L3=G×L4,即(G石﹣ρ水gV)×L3=G×L4③;
由①、②和③得到石块的密度:ρ=。
故答案为:。
三.解答题(共2小题)
18.从3月15日凌晨2时开始,一场沙尘暴天气过程侵袭宁夏中北部地区,宁夏各级气象部门连发11条橙色预警,提醒市民注意防范。“沙尘暴”天气产生原因之一就是植被减少导致水土流失。某实践活动小组的同学在沙尘暴过后,采集了10L黄河水,称得其质量为10.18kg。已知水的密度为1×103kg/m3。求:
(1)采集的黄河水样品的密度是多少?
(2)若沙子的密度为2.5×103kg/m3,这些黄河水样品的平均含沙量是多少kg/m3?(即每立方米的黄河水中含沙多少千克)
【分析】(1)已知采集黄河水的体积和质量,利用密度公式可求得采集的黄河水的密度;
(2)设采集的黄河水中含沙子的体积V1,含水的体积V2,则根据题意可列出有关体积之和和质量之和的等式,联立等式解出黄河水样品中含沙的体积V1,再求出其质量,最后由平均含沙量的定义求出其含沙量即可。
【解答】解:(1)采集黄河水的体积V=10L=10dm3=1×10﹣2m3,其质量m=10.18kg,
则采集的黄河水的密度为:==1.018×103kg/m3;
(2)设采集的样品中含有沙子的体积为V1,则含水的体积为(V﹣V1),
根据题意则有黄河水的质量为:m=ρ沙V1+ρ水(V﹣V1),
即10.18kg=2.5×103kg/m3×V1+1×103kg/m3×(1×10﹣2m3﹣V1),解得V1=0.12×10﹣3m3,
则含沙的质量为:m1=ρ沙V1=2.5×103kg/m3×0.12×10﹣3m3=0.3kg,
黄河水样品的平均含沙量为:ρ含沙量===30kg/m3。
答:(1)采集的黄河水样品的密度是1.018×103kg/m3;
(2)这些黄河水样品的平均含沙量是30kg/m3。
19.如图甲所示,烧杯内装有适量的水,质量和厚度均忽略不计的塑料薄管中液体深度h1=10cm,塑料薄管底距离水面深度h2=8cm,塑料薄管底面积为S=100cm2;若在塑料薄管底部用不可伸长的质量和粗细都不计的细绳拴住ρ球=2ρ水的金属小球,此时塑料薄管内的液面和烧杯中的水面恰好相平,如图乙所示。求:
(1)塑料薄管内液体的密度;
(2)金属小球的重力。
【分析】(1)塑料管底受到水和液体的压强相同,利用p=ρgh变形公式得到液体密度;
(2)将塑料管、管内液体及金属小球看做一个整体,在水中处于悬浮状态,受到的浮力与重力相等。据此列出方程求解金属球重力。
【解答】解:(1)由题意知:p液=p水,即
ρ液gh1=ρ水gh2,
所以ρ液===×1.0×103kg/m3=0.8×103kg/m3;
(2)塑料管的底面积为S=100cm2=0.01m2,液体深度h1=10cm=0.1m,
由ρ=及G=mg得
液体重力为G液=m液g=ρ液gV液=ρ液gSh2=0.8×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.1m=8N;
塑料管受到的浮力为F浮管=ρ水gV排管=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.1m=10N;
设金属球重力为G球,
金属球的体积为V球===,
金属球受到的浮力为F浮球=ρ水gV排球=ρ水g=;
由题意得
F浮管+F浮球=G液+G球,即
10N+=8N+G球,
解得G球=4N。
答:(1)塑料薄管内液体的密度0.8×103kg/m3;
(2)金属小球的重力为4N。
图(3)液体密度测量
图(4)固体密度测量
材料
技术指标
树脂镜片
玻璃镜片
铜合金
钛合金
透光量
92%
91%
密度(kg/m3)
1.3×103
2.5×103
8.0×103
4.5×103
性能
较耐磨损
耐磨损
较耐腐蚀
耐腐蚀
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