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6.2 密度
一、物质的质量与体积的关系
1.小明同学做“探究物质质量和体积关系”的实验时,在研究甲物质的质量与体积的关系时,他将
实验数据记录在表一中。
表一 A物质
实验序号 质量(克) 体积(厘米3)
1 8 10
2 16 20
3 24 30
(1)实验中多次改变A物质的质量,其目的是: 。
(2)分析比较表一中的实验数据得到的初步结论是: 。
(3)接下来,他换用其它物质继续实验,其目的是: 。
【答案】(1)探究A物质的质量和体积的关系;(2)A物质的质量和体积成正比;(3)探究不同
物质的质量和体积的关系,寻找普遍规律。
【解析】(1)实验中多次改变A物质的质量,其目的是探究A物质的质量和体积的定量关系;
(2)分析比较表一中的实验数据,探究的是同种物质质量与体积的关系,有三次实验数据,所以得
到的初步结论是:A物质的质量和体积成正比;
(3)只用了A物质进行实验,结论不具有普遍意义,接下来,他换用其它物质继续实验,其目的是:
探究不同物质的质量和体积的关系,寻找普遍规律。
2.为了研究物质的某种物理属性,同学们找来了多个分别由甲、乙两物质组成的物体做实验,得到
如图所示m—V图像。由图像可知,同种物质组成的不同物体,质量和体积的比值 ;不同种物质
组成的物体,质量和体积的比值一般 ;根据图像可以判断体积相同时,甲物质组成的物体比乙物
质组成的物体质量 (选填“大”、“小”或“相等”)。
【答案】相同,不同,大。
【解析】由图像知,甲或乙的m-V图线是过原点的直线,说明同种物质组成的不同物体,质量和体积
的比值是相同的。
甲和乙的图线的倾斜度不同,说明m与V的比值不同,所以不同物质组成的物体,质量和体积的比值
一般不同。图示中,体积为30cm3时,甲的质量为30g,乙的质量为15g,体积相同时,甲物质组成的物体比乙物
质组成的物体质量大。
3.表中是同种物质制成的5个实心物体的质量和体积的数据,请在下图中作出该物质的m-V图象
,从图象中可得出质量与体积的关系是什么? 。
物体1 物体2 物体3 物体4 物体5
体积V/cm3 1 2 3 4 5
质量m/g 8 16 24 32 40
【答案】见图,同一种物质的质量与体积成正比。
【解析】由表格数据分别在m-V图像上标出对应的质量与体积的点,并用平滑线相连,见右图。
由图像知,甲物质相应的图线是一条过原点的倾斜直线,为正比例函数,可得出:同一种物质的质量
与体积成正比。
二、密度
4. 物理学中把某种物质组成的物体的______________叫做密度,在数值上等于物体_________的质
量。计算公式是:________________。
【答案】质量与它的体积之比,单位体积,ρ=。
【解析】物理学中把某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做密度,在数值上等于物体单位体
积的质量,计算公式是:ρ=
5. 冰的密度为0.9×103千克/米3,读作________,它表示_______,0.9×103kg/m3=____ g/cm3。当冰熔
化成水时,质量将________,体积将_____(均选填“变大”,“不变”或“变小”)。
【答案】0.9×103千克每立方米;1米3的冰的质量是0.9×103千克;0.9;不变;变小。
【解析】冰的密度为0.9×103kg/m3,读作0.9×103千克每立方米,表示的物理意义是:体积是1m3的冰
的质量是0.9×103kg。 单位换算:0.9×103kg/m3=0.9g/cm3。
质量是物体的一种属性,所以冰熔化成水时,质量大小不变;冰熔化成水时,因为水的密度大于冰的
密度,由公式ρ=m/V知,体积会变小。
6.两容器中分别装有水和盐水,为区分它们,下列方法中最合适的是 ( )
A.看颜色 B.称质量 C.测体积 D.测密度
【答案】D.
【解析】水和盐水的颜色、质量、体积都可能相等,所以无法区分,而他们的密度是不同的,所以测
量密度可以区分。所以选D。7.下列对密度公式的理解,正确的是( )
A. 物质的密度跟它的质量成正比
B. 物质的密度跟它的体积成反比
C. 物质的密度由它的质量、体积决定
D. 用ρ=m/V可以计算物质的密度,但物质的密度跟它的质量、体积无关
【答案】D
【解析】选项AB:密度是物质的特性,通常情况下密度是不变的,跟它的质量或体积无关,故A、B
错误;
m
选项CD:物质的密度是质量与体积的比值,所以用ρ= 可以计算物质的密度,但物质的密度跟它的
V
质量、体积无关,故C错误,D正确;所以选D。
8. 小明同学阅读了下表后,归纳了一些结论,其中正确的是( )
常温常压下部分物质的密度/(kg·m-3)
煤油 0.8×103 干松木 0.5×103
酒精 0.8×103 冰(0℃) 0.9×103
水 1.0×103 铝 2.7×103
水银 13.6×103 铜 8.9×103
A. 同种物质的密度一定相同
B.不同物质的密度一定不同
C.固体物质的密度一定比液体物质的密度大
D.相同质量的实心铜块和铝块,铜块的体积较小
【答案】D。
【解析】A.水和冰属于同一种物质,但密度不同,故A错误;
B. 酒精和煤油不是同一种物质,但密度相等,故B错误;
C. 水银是液体,但它的密度比铜和铝的密度都大,故C错误;
D. 实心铜块和铝块,已知质量相同,因为铝块密度小于铜块密度,根据公式V= 可知,铜块体积小
于铝块体积,故D正确。
9.如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图象,下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度随体积增大而增大
B.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是1∶4D.体积为10cm3的乙物质,质量为10g
【答案】C
【详解】A.甲物质的密度与体积无关,故A错误;
B.当甲和乙两物质的质量相同时都为2g,甲物质的体积较大,故B错误;
C.甲、乙两种物质的密度之比是
故C正确;
D.乙物质的密度为
体积为10cm3的乙物质,质量为 m=ρ V=2g/cm3×10cm3=20g
乙
故D错误。故选C。
10. 空气的密度为1.3kg/m3,其物理意义是 ,若我们的教室长、宽、高分别为8m、5m和3m,
则这间教室可容纳的空气质量为 kg。
【答案】 1m3空气的质量是1.3kg 156
【详解】空气的密度是1.3kg/m3,其物理含义是1m3空气的质量是1.3kg。
空气的体积V=8m×5m×3m=120m3
这间教室里空气的质量m=ρ V=1.29kg/m3×120m3=156kg
空气
11.人们常说“铁比棉花重”,这话的科学含义应是( )
A. 铁的质量比棉花的质量大 B. 铁的密度比棉花的密度大
C. 拿起铁比拿起棉花费力 D. 棉花的体积比铁的体积大
【答案】B
【解析】解答此题,首先要明确的是人们常说的“铁比棉花重”从科学角度讲是不严格的,但在生活
中,人们却用这句话表明了一个公认的科学道理.在这里,“重”是结论,而其前提就是人们默认的:体
积相等。这是解答本题的关键。
A、人们常说“铁比棉花重”意思就是物理学中所指的质量大,但默认前提是“体积相等”,所以不
加限定而单纯地说“铁的质量比棉花的质量大”是错误的.
B、根据上面A的分析可知,在体积相等的前提下,“铁比棉花重”,指的就是“铁的密度比棉花的
密度大”,这种分析是正确的.
C、根据上面的分析可知,如果不确定体积,则无法得出哪个重哪个轻,该说法错误.
D、根据上面的分析可知,如果不确定质量大小,则无法得出哪个重哪个体积大,该说法错误.
故选B.
12. 如图是甲、乙两种物质的质量与体积的关系图像。由图像可知( )A.同种物质,体积越大,质量越小
B.同种物质,质量与体积成正比
C.甲物质的密度小于乙物质的密度
D.乙物质的密度为0.5kg/m3
【答案】B
【详解】由图像可知,图像的横轴表示体积,纵轴表示质量,则该图像的纵坐标与对应的横坐标的比
表示该物质的密度。
AB.同种物质,密度不变,质量与体积成正比,所以体积越大,质量也就越大,故A不符合题意,B
符合题意;
C.取相同体积,则甲物质的质量大于乙物质的质量,由密度公式ρ=m/V得,甲物质的密度大于乙物
质的密度,故C不符合题意;
D.由图像可知,当乙物质的体积为40cm3时,其质量为20g,则乙物质的密度为
m 20g
ρ= = =0.5g/cm3=0.5×103kg/m3
V 40cm3
故D不符合题意。
故选B。
13. 如图是标准大气压下,质量为l克的某液体的体积-温度图像,请判断:
(1)此液体1℃时的体积 5℃时的体积(选填 “大于”, “小于”或 “等于”)。
(2) ℃时,液体密度最大,你判断的依据是: 。
(3)请根据图像说明此液体密度随温度的变化情况 。
【答案】 大于 4 见解析 密度先增大后减小
【详解】(1)由下图可知,1℃时的体积比5℃时候的体积大。(2)液体的质量为l克是恒定的,在质量不变情况下液体的密度与体积成反比,在温度为4℃时液体
的体积最小,其密度此时最大。
(3)由图像可知,从0℃开始,随温度的升高,物体的体积先减小后增大,则密度先增大后减小。
14.在密度知识应用交流会上,同学们想知道一个纯木质课桌的体积。他们用 测出课桌的
质量为14.8kg,又找来和课桌相同材质的木料作样本,用天平和量筒测得其质量是14.8g,体积为20cm3,
则课桌的体积为 m3。
【答案】 台秤 0.02
【详解】根据生活常识,结合测量质量的工具可知,他们应用台秤测出课桌的质量。
制作课桌所用木料的密度
m 14.8g
ρ= 样本 = =0.74g/cm3=0.74×103kg/m3
V 20cm3
样本
则课桌的体积
m 14.8kg
V= = =0.02m3
ρ 0.74×103kg/m3
15.为了研究物质的某种物理属性,同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验,得到的数据如表所
示。
蜡块 干松木
实验
序号
体积V/cm3 质量m/g 体积V/cm3 质量m/g
① 10 9 10 5
② 20 18 20 10
③ 30 27 30 15
④ 40 36 40 20
(1)在如图的方格纸中,用图线分别把蜡块和干松木的质量随体积变化的情况表示出来 ;
(2)分析图表可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 ;不同物质的物体其质量与体积的比值 (以上两格填“相同”或“不同”)。物理学中将质量与体积的比值定义为 ,初
中物理中用比值法定义的物理量还有 (写一个即可);
(3)通过对图像的分析,你可以得出什么结论: 。
【答案】见下图 相同 不同 密度 速度 见解析
【详解】(1)坐标图中横轴是体积,纵轴是质量,在图上先做出蜡块的四个坐标点,然后将它们连
起来;再在图上作出干松木的四个坐标点,将它们连起来,如图所示:
(2)分析蜡块的四组数据,每一组的质量与体积的比值都相同;再分析干松木的四组数据也发现质
量与体积的比值都相同,而蜡块和干松木的质量与体积的比值不同。则可得结论:同种物质的质量与体积
比值相同;不同物质的质量与体积的比值不同;在物理学中,通常用密度来表示物质的这种特性。
物理学中,定义速度概念时,用单位时间通过的路程来表示速度,即v=s/t,运用了比值法定义速度这
一物理量。
(3)通过对图像的分析,还可以得出结论:同种物质组成的物体,其质量与体积的比值相同,不同
物质组成的物体,其质量与体积的比值不同。
16.(2024·黑龙江绥化·中考真题)将一瓶酸奶喝掉一半后,下列关于剩下半瓶酸奶的说法中,正确
的是( )
A.质量和密度都不变
B.质量和密度都变为原来的一半
C.质量不变,密度变为原来的一半
D.质量变为原来的一半,密度不变
【答案】D
【详解】喝掉一半后的酸奶,质量减少了一半,但酸奶这种物质的种类不变,密度保持不变,故ABC
错误,D正确。故选D。
17.(2023·江苏苏州·中考真题)2023年5月28日,国产大飞机C919圆满完成首个商业航班飞行,
正式进入民航市场.该机机身大规模使用完全国产化的第三代铝锂合金,使飞机构件重量显著减轻,主要
利用了第三代铝锂合金的( )
A.导热性好 B.导电性好 C.密度小 D.熔点高
【答案】C
【详解】飞机在机体主结构上,使用了第三代铝锂合金材料,由于铝锂合金的密度更小,所以与同体
积的普通铝合金相比其质量更小。故选C。18.(2024·山东滨州·中考真题)篆刻艺术是镌刻在中华艺术文脉上的古老印记。作为国粹之一,被
联合国教科文组织列入《人类非物质文化遗产代表作名录》。如图所示,一位艺术家正在篆刻一枚方章,
与篆刻前相比,篆刻后方章的质量 ,密度 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 变小 不变
【详解】篆刻的方章,与篆刻前相比,篆刻后方章所含物质减少,因此其质量变小;物质的种类不变,
密度是物质的一种属性,因此密度不变。
19.(2023·四川广元·统考中考真题)气凝胶是一种在航天领域广泛使用的新材料,如图所示是某种
气凝胶质量与体积的关系图像,则其密度为 kg/m3;假设建造一座宇宙空间站需使用气凝胶400m3,
则这些气凝胶的质量是 kg。
【答案】4,1600。
m
【解析】根据ρ= ,及图像上的数据可得
V
m 20kg
ρ= = =4kg/m3
V 5m3
m
根据ρ= 可得,气凝胶的质量为
V
m=ρV=4kg/m3×400m3=1600kg
20.(2023·山东济宁·统考中考真题)在测定某液体密度时,小明做了两次实验并做了如下记录,则
液体的密度ρ= g/cm3,容器的质量m= g。
次数 液体的体积V/cm3 容器和液体的总质量m/g
1 58 79
2 107 128
【答案】1,21。
【解析】由题意可知,两次实验中液体的体积变化量为ΔV=V -V =107cm3-58cm3=49cm3
2 1
两次实验中液体质量的变化量为
Δm=m -m =128g-79g=49g
2 1
则该液体的密度为
Δm 49g
ρ= = =1g/cm3
ΔV 49cm3
当液体体积为58cm3时,液体的质量为
m =ρV=1g/cm3×58cm3=58g
3
由表可知,当液体体积为58cm3时,液体和容器总质量为79g,则容器质量为
m =m -m =79g-58g=21g
容器 1 3