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专题 02 质量与密度问题
1. 计算不便于直接测量的质量:m=ρV。
2. 计算不便于直接测量的体积:V=。
3. 由ρ=求出物质的密度后,可以用来鉴别物质。
4. 物质的密度值可以作为选择材料的标准。
5. 判断物体是否空心,具体方法有三种:先假定物体是实心的,通过计算。
(1).如果m m
实 物
(2).如果V V
实 物
(3).如果ρ
实
ρ
物
则物体是空心的。
其中通过比较体积的方法最好,既直观,又便于计算空心部分的体积,V =V -V 。
空 物 实
2m 2ρρ
ρ 1 2
m
m ρ 1ρ
2
6.
ρ
1
ρ
2
两物体等质量混合
ρ vρ v ρ ρ
ρ 1 2 1 2
7. 2v 2
两物体等体积混合
1.(2020•甘孜州)建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平装满一桶沙
石,测得桶中的沙石的质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量20kg,
水
=
1.0×103kg/m3,g取10N/kg。求: ρ
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
(3)若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
2.(2022•苏州)疫情期间“停课不停学”,在云课堂上物理老师要求学生利用家中的物品测量冰
糖的密度。
(1)小明找来电子秤、喝糖浆用的量杯、大米等物品进行实验。
①把 放在电子秤盘上,测出它的质量为m;
②向量杯中加入适量的大米,将冰糖完全放入米中,读出体积为V ;
1
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③取出冰糖,读出量杯中大米的体积为V ;
2
④利用测量的数据,计算冰糖的密度 = (用m、V
1
和V 表示)。 ρ
2
(2)线上交流时,小华的测量方法和小明相同,只是小明用大米,小华用芝麻。你认为
的测量结果误差更小,理由是: 。
3.(2023•天山区校级一模)小明从家附近的工地旁捡到一块形状规则的方砖 B,想要根据已学知
识测得其密度。他通过测量发现方砖B质量6kg,底面积为5×10﹣3m2,并观察到方砖B能快速
吸水且吸水后体积不变。小明准备了一个底面积为 1×10﹣2m2薄壁轻质圆柱形容器A(质量忽略
不计)放置于水平地面上,里面盛有0.3m深的水。将方砖B缓慢竖直放入容器A中足够长时间,
方砖B触底且水面高度不再变化,其上表面露出水面高度为0.1m,擦干容器外表面,测得此时
容器A总质量为8kg,取出方砖B测其质量为6.5kg。求:
(1)方砖B吸水的体积;
(2)方砖B的高度;
(3)方砖B的密度。
4.(2023•海拉尔区模拟)如图所示,一个容积V =5×10﹣4m3、质量m =0.6kg的瓶子里装有水,
0 0
乌鸦为了喝到瓶子里的水,就衔了很多的小石块填到瓶子里,让水面上升到瓶口,若瓶内有质
量m水 =0.4kg的水,水的密度是1.0×103kg/m3,石块密度2.6×103kg/m3,求:
(1)乌鸦投入瓶子中的石块的体积;
(2)乌鸦投入石块后,瓶子、石块和水的总质量。
5.(2023•天门模拟)建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空桶平装满一桶
沙石,测得桶中的沙石的质量为52kg,再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的质量20kg,
水
=
1.0×103kg/m3,求: ρ
(1)桶的容积是多少?
(2)沙石的密度是多少?
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(3)沙石的总质量?
(4)若用一辆载重4000kg的卡车将沙石运送到工地,至少要运多少车?
6.(2023•仙桃校级一模)冬季,王端妈妈喜欢做冻豆腐涮火锅,她买来 1kg鲜豆腐,体积为
800cm3,豆腐含水的质量占总质量的45%,将鲜豆腐冰冻,然后化冻,让水全部流出,形成数
量繁多的孔洞,豆腐整体外形和总体积不变,便成了不含水分的冻豆腐,在涮火锅时可以充分
吸收汤汁达到增加口感的目的。求:(
冰
=0.9×103kg/m3)
(1)鲜豆腐的平均密度; ρ
(2)冻豆腐内所有孔洞的总体积;
(3)冻豆腐实心部分的密度。(计算结果保留两位小数)
7.(2023•峄城区校级模拟)一个铁球质量是790g,体积是400cm3。(
铁
=7.9×103kg/m3)
(1)该铁球是空心的,还是实心的? ρ
(2)若铁球是空心的,空心部分的体积是多大?
(3)该铁球空心部分铸满某种金属,总质量是4.18kg,则该金属密度是多少?
8.(2023•岳阳一模)如图所示是采用无人机航拍的广水市城区的全景。小聪同学找到了无人机的
部分参数,如表所示:
起飞质量 1216g
最大上升速度 5m/s
螺旋桨(实心)质量 12g/支
镜头焦距 2.8mm
影像传感器 有效像素1200万
飞行时间 约25min
(1)无人机从地面飞到30m的空中最少需要多少时间?
(2)小聪对无人机的螺旋桨十分感兴趣,查找资料得知:无人机螺旋桨材料一般采用木、塑料
或碳纤维(
木
=0.72g/cm3,
塑料
=1.2g/cm3,
碳纤维
=1.8g/cm3),他用量筒测得一支螺旋桨的
体积为10cmρ3,请你通过计算ρ判断该螺旋桨的材ρ料是什么?
(3)高端无人机的螺旋桨采用碳纤维包裹木的方式,既减少质量,又增加强度。如果用这种方
法制作与上一问同样大小的实心螺旋桨,若外层包裹了4.5g碳纤维,那么内层木的质量是多少?
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9.(2023•阿克苏市模拟)如图1所示,容积为600cm3的圆柱形容器和一个体积为80cm3的金属铝
球置于水平桌面上,容器内盛某种液体时,容器和液体的总质量与液体的体积关系如图乙所示
(
铝
=2.7×103kg/m3),求:
(ρ1)该液体的密度是多少?
(2)容器内盛满这种液体后,液体和容器的总质量是多少?
(3)容器内盛满这种液体后,再将小球轻轻地放入容器中,小球沉入容器底,待液体溢尽,擦
干容器壁,测得容器、水和小球的总质量为809g,小球的质量为多少?
(4)该小球是实心还是空心?如果是空心,则空心体积为多大?
10.(2023•电白区模拟)淘淘爸爸淘到一个纯铜做的“马到成功”工艺品,他想请淘淘利用初二
物理学习的密度知识来检测这个工艺品是否是实心铜制的,淘淘进行了如图甲、乙、丙所示的
实验,已知铜的密度为8.9×103kg/m3。请根据如图所示的实验数据计算:
(1)“马到成功”排开水的质量是多少?
(2)“马到成功”的体积是多少?
(3)请通过计算判断“马到成功”是否为实心铜制成的?若是空心的,请计算空心部分的体积
是多少?
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11.(2023•泰山区二模)2022年12月9日,国产大飞机C919交付全球首家用户东航,预计于
2023年春投入商业载客运营。C919是我国自行研制,具有自主知识产权的大型民用飞机,其质
量参数如表。C919在使用材料上,采用了大量的先进复合材料,如铝锂合金、钛合金等,这样
可以减小飞机机身的质量,提高标准商载质量。(已知航空燃油的密度
油
=0.8×103kg/m3)
特征质量 最大起飞质量 最大燃油质量 标准商载质量 全机ρ结构质量
C919 72500kg 19560kg 15920kg 42000kg
(1)如果C919一次按最大燃油质量加航空燃油,则需要加多少立方米燃油?
(2)C919采用新型国产铝锂合金材料最大的好处就是可以减轻机身质量,C919全机结构质量
的20%采用了新型铝锂合金材料,若在不改变其设计结构的情况下,采用新型国产铝锂合金材
料( =2.0×103kg/m3),要比用普通的铝合金材料( =2.1×103kg/m3)时质量轻。采用新型国
1 2
产铝锂ρ 合金材料的体积是多少立方米? ρ
12.(2023•昌江区校级四模)如图所示,两个完全相同的圆柱形容器 A和B放在水平桌面上,容
器的底面积为3×10﹣2m2,容器内水的深度为0.2m,且两容器中水和酒精的质量相等。(已知:
酒精
=0.8×103kg/m3,
铁
=7.9×103kg/m3,
铝
=2.7×103kg/m3)
ρ(1)求A容器中水的ρ质量m水 ; ρ
(2)求B容器中酒精的体积V酒精 ;
(3)将质量为5400g的实心铝块浸没在水中,质量未知的实心铁块浸没在酒精中,发现两个容
器中的液面一样高,且液体均没有溢出,求铁块的质量?
13.(2023•台江区校级模拟)2022年11月20日卡塔尔世界杯吉祥物“拉伊卜”凭借活泼灵动的
形象,使众多球迷被它“圈粉”。据介绍,这个吉祥物的设计灵感源自阿拉伯传统佩戴的头巾。
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如图所示的“拉伊卜”是一个质量为80g,体积为100cm3的实心且质地均匀的树脂材料制成的
玩具模型。(大理石的密度是2.8×103kg/m3)求:
(1)“拉伊卜”模型所用树脂材料的密度是多少g/cm3?
(2)某单位想用大理石材料制作一个“拉伊卜”雕塑,要求制成后的“拉伊卜”雕塑的体积为
原体积的1000倍,则制成后的“拉伊卜”雕塑质量是多少kg?
14.(2023•深圳模拟)如图,歼﹣20战机是我国自主研发的高隐身性、高态势感知、高机动性等
能力的隐形第五代制空战斗机,肩负着我国对空、对海的主权维护任务。其机身利用高性能碳
纤维复合材料,提高了抗疲劳、耐腐蚀等性能,同时降低了自重。若将一个边长分别为 0.1m、
0.4m、0.5m的长方体钢制零件用该复合材料零件替换,在体积不变的情况下,质量能减少
122kg。已知钢的密度
钢
=7.9×103kg/m3,空气中声速为340m/s,求:
(1)钢制零件的质量;ρ
(2)此碳纤维复合材料的密度;
(3)五代机最显著的特征之一是超音速巡航能力。若某舰载五代机能以 1.5马赫(1马赫即1倍
声速)的速度巡航飞行20分钟。求其从航母甲板起飞后,保持超音速状态下,最大巡航半径是
多少?
15.(2023•南海区一模)某品牌汽车的最高行驶速度为120km/h,汽车外壳使用了1185kg的钢材
料。为了减轻汽车的质量,使用等体积的镁合金材料代替钢材料制造外壳,质量减小了945kg。
求:(
钢
=7.9×103kg/m3)
(1)汽ρ车以最高行驶速度匀速行驶10min通过的路程是多少km?
(2)汽车外壳所用钢材料的体积为多少m3?
(3)镁合金材料的密度。
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16.(2023•泗阳县一模)为净化环境卫生,环卫工人驾驶洒水冲洗车对城区道路进行清洗。已知
某洒水冲洗车空车质量为5t,水罐容积为15m3。洒水车洒水时车速不超过15km/h。请根据题意
解答下列问题:(
水
=1.0×103kg/m3)
(1)洒水车给长6ρkm的某路段洒水,最少需要多少分钟?
(2)如果某次需要通过一座限重18t的桥梁,一辆装满水的洒水车需要放掉多少m3的水,才能
安全通过。
17.(2022•锡山区校级模拟)阅读短文回答问题:
环保新材料扮靓世博馆
如图的“冰壶”形展馆﹣﹣芬兰馆,使用了一种叫做ProFi的特殊材料,属于塑木复合材料,这
种材料修正了纯木材和纯塑料的不足,塑木作为新型环保材料,密度为 1.16g/cm3,计算成本略
高于木材,但可以制成空心型材,加工成各式材料,应用成本会逐渐降低,成为新材料发展的
重点方向之一。
(1)把一个板材切割为大小不同的两块,大块的密度 (填“大于”“等于”或“小
于”)小块的密度;若每块塑木板材的面积为 2m2,厚度为 5cm,则每块板材的质量为
kg。
(2)现有一个密封的塑木板材,其中是空心的,经测量其体积为 120cm3,质量为116g,则其
空心部分的体积为多少cm3?
(3)塑木板材是用废纸纸浆和塑料融合而成的,如果纸浆的密度为1.0g/cm3,假设融合过程中
总体积不变,1m3的纸浆与多少m3的密度为2.0g/cm3的塑料融合才能得到塑木板材?
18.(2022•思明区校级模拟)冰壶运动是冬奥会上一个古老的比赛项目。如图甲所示。冰道的左
端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线 MN将冰壶以一定的初速度推出,使冰壶沿着
冰道的中心线PO滑行,冰道的右边有一个圆形的营垒,如图乙所示,以场地上冰壶最终静止时
距离营垒圆心O的远近决定胜负,投掷线MN与营垒圆心O的距离是30m。
(1)若运动员从投掷线以某一速度推出冰壶,经10s刚好运动到营垒圆心O处,则这段时间冰
壶运动的平均速度是多少;
(2)冰壶由花岗岩凿磨而成,质量为20kg,体积为8×10﹣3m3,则这种花岗岩的密度为多少。
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