文档内容
单元专项提升 01 密度相关计算
1.利用密度公式进行计算。
2.能够正确分析图像,进行计算。
知识点一、密度
1.密度公式:
密度的变形公式: , 。
2.密度的单位
(1)密度的单位是由质量单位和体积单位组合而成的,是一个复合单位。在国际单位制中,密度的
单位是千克/米3,符号是kg/m3。
(2)密度的常用单位还有克/厘米3,符号是g/m3。1g/cm3=1×103kg/m3。
在利用密度公式进行计算时,应注意以下几点:
(1)质量、体积和密度应对应同一个物体;
(2)各物理量的单位一定要统一,一般有两种统一方法:①质量单位用kg,体积单位用m3,密度单
位为kg/m3;②质量单位用g,体积单位用cm3,密度单位为g/cm3。
3.密度的计算相关类型
类型1 密度的简单计算
求质量: ;求体积: ;求密度(鉴别物质):
类型2 气体密度的计算
气体密度不像液体和固体都有固定的体积,气体总是充满整个容器。例如,一瓶氧气用掉一半后,
质量变为原来的一半,但是气体总是充满整个容器,体积不变。因此剩余的氧气密度变小。
类型3 利用等体积原理进行计算
(1)用瓶子装满水,把水倒出,再装满某种液体
解答此类问题的关键,就是由水的体积求出容器的容积,进而求出液体的体积,挖掘出V =V =V
水 容器 液
这一隐含的条件。
体
(2)用容器装固体和水,水面与杯口相平,如图所示解答此类问题的关键,水和固体的总体积等于容器的容积,即 。
(3)利用模型浇铸零件
解答此类问题的关键, 。
类型4 判断物体是否空心
判断物体是否为空心有三种方法:
(1)比较密度:将题中已知的质量与体积的比值和题中给出的物质的密度作比较,若两者不相等,
则物体为空心。
(2)比较质量:将题中已知的密度与体积的乘积和题中给出的物体质量作比较,若两者不相等,则
物体为空心。
(3)比较体积:将题中已知的质量与密度的比值和题中给出的物体体积作比较,若两者不相等,则
物体为空心。有 , 。
类型5 混合物密度的计算
混合物的密度计算要知道两个等式: , ,则混合物的密度为 。
知识点二、密度相关图像
1.质量-体积图像
分析:(1)同种物质,质量与体积的比值相同;不同物质,质量与体积的比值不同。
(2)质量相同时,乙的体积小于甲的体积,则 。(体积相同时,乙的质量大于甲的质量,
则 )
2.用量杯盛某种液体,测得液体体积和液体与量杯共同质量的关系如图所示分析:(1)当体积 时,杯中没有液体,此时杯子的质量 ;
(2)计算液体密度时, 。
速度大于像移动的速度;成放大的像时,物距小于像距,物体移动的速度小于像移动的速度。
题型01 密度的简单计算
【典例1】(2024·山东济南·中考真题)济南黑虎泉景区有双虎雕塑,东侧“黑虎”使用黑色花岗石雕凿,
西侧“金虎”为铜铸。若铸成这只“金虎”需要 的铜,铜的密度是 ,则该“金虎”所
用铜的质量是多少吨?
【答案】8.01t
【详解】解:由密度公式 可得,该“金虎”所用铜的质量
【典例2】(2024·山东济南·二模)2023年12月,我国首架自行研制、拥有自主知识产权的喷气式客机
C919飞机在香港进行飞行演示。C919飞机油箱可最多可装油的质量是12.8t,那么油箱的容积是多少 。
( )【答案】
【详解】油箱的容积为
【典例3】(23-24八年级下·江苏镇江·阶段练习)一辆油罐车装了40立方米的石油,小明想测量石油的
密度,从车上取出20毫升石油,测得它的质量是16克。
(1)石油的密度是多少?
(2)这辆运油车所装的石油的质量是多少?
【答案】(1) ;(2)
【详解】(1)样品石油的体积为
石油的密度
(2)这辆运油车所装的石油的质量是
【典例4】(23-24八年级上·北京房山·期中)体育课上用的“铅球”,质量为4kg、体积约为0.5dm3.,已
知铅的密度为11.3×103kg/m3,通过计算和比较,判断这个“铅球”是否为纯铅制造。
【答案】不是
【详解】解:该球的实际密度
因为ρ<11.3×103kg/m3,所以该球不是用纯铅制造的。
题型02 气体密度的计算
【典例5】(23-24八年级下·陕西咸阳·期中)一ICU重症监护室内配有容积为 、充满氧气(且氧气
为气态)的钢瓶,供急救病人时使用,其密度为 。若抢救病人用去瓶内氧气的三分之一,则瓶内
氧气的质量将 (选填“变大”“变小”或“不变”),瓶内氧气的体积将 (填“变大”
“变小”或“不变”),其密度为 。
【答案】 变小 不变 4【详解】[1][2][3]质量是指物体所含物质的多少,是物体的一种属性,不随物体的形状、状态、位置和温
度的变化而变化;某次抢救病人用去瓶内氧气的 ,则瓶内所含氧气将变小,即氧气的质量变小,剩余
氧气的质量为
氧气瓶的容积不变,剩余氧气的体积不变,由密度公式可知,剩余氧气的密度为
【典例6】(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)低海拔地区的人员进入西藏,容易患上高原病,吸氧是
最有效缓解高原病症状的治疗手段。如图是西藏生产的一种容量为 的吸氧瓶,装有16g氧气,可
供人吸氧200次,求:
(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是多少?
(2)若每次吸取的氧气量是一样的,则吸取50次后,瓶内大约还剩下多少g的氧气?剩余氧气的密度是多
少?
【答案】(1) ;(2) ,
【详解】(1)一个还未使用过的吸氧瓶内氧气的密度是
(2)若每次吸取的氧气量是一样的,则吸取50次后,剩余氧气质量为原来的 ,剩余氧气质量为
剩余氧气的体积仍为 ,密度是
题型03 利用等体积原理进行计算
【典例7】(24-25九年级上·上海普陀·阶段练习)本次实践活动第二个项目是测量“奋斗者号”采样的深
海海水的密度。小普做了如下的测量。首先用天平测出玻璃瓶的质量为0.2千克,再在瓶内装满纯水测出
瓶和水的总质量为0.7千克,最后用此瓶装满海水测出瓶和海水的总质量为0.75千克。求:
(1)玻璃瓶的容积V。
(2)海水的密度ρ 。
海水【答案】(1) ;(2)
【详解】(1)玻璃瓶内水的质量
则玻璃瓶的容积
(2)海水的质量
海水的密度
【典例8】(23-24八年级下·江苏宿迁·阶段练习)如图所示,一个瓶子里有不多的水,乌鸦喝不到水,
聪明的乌鸦就衔了很多的小石块填到瓶子里,水面上升到瓶口,乌鸦喝到了水。若瓶子的容积为 ,
内有200g的水,石块密度为 ,求:
(1)乌鸦投入水中的石块的体积是多少 ;
(2)石块的质量是多少g。
【答案】(1) ;(2)650g
【详解】(1)瓶中水的体积
乌鸦投入水中的石块的体积
(2)投入石块的总质量
【典例9】(23-24八年级上·四川南充·期末)有一个玻璃瓶,它的质量为0.2kg,当瓶内装满水时,瓶和
水的总质量为0.4kg;当瓶装金属颗粒若干,瓶和金属颗粒的总质量为0.8kg;若在装金属颗粒的瓶中再装
满水时,瓶、金属颗粒和水的总质量为0.9kg,求:
(1)玻璃瓶的容积;
(2)金属颗粒的质量;(3)在装金属颗粒的瓶中再装满水时,水的体积;
(4)金属颗粒的密度。
【答案】(1) ;(2)600g;(3) ;(4)
【详解】(1)玻璃瓶装满水后水的质量
m =m -m =0.4kg-0.2kg=0.2kg=200g
水 总1 瓶
玻璃瓶的容积即水的体积为
(2)金属颗粒的质量
m =m -m =0.8kg-0.2kg=0.6kg=600g
金 总2 瓶
(3)瓶中装了金属粒后再装满水,此时水的质量
m ′=m -m =0.9kg-0.8kg=0.1kg=100g
水 总3 总2
所装水的体积
(4)金属粒的体积
V =V-V ′=200cm3-100cm3=100cm3
金 水
金属粒的密度
【典例10】(22-23八年级上·山西运城·期末)工业生产中,在铸造零件时,先要用木料制作一个实心的
与零件形状完全相同的模型,叫木模。物理实践活动中,小伟参观了某零件厂车间,并观看了车间生产
金属零件的过程,通过查找和测量得到的相关数据如表所示。请结合小伟的调查研究,解决下列问题:
物质 木模 金属零件 铝 铁 铜
质量m/kg 6 59.25
密度
(1)木模的体积;
(2)该零件由什么材料制成?请通过计算说明。
【答案】(1) ;(2)铁
【详解】解:(1)木模的体积
(2)木模与零件形状完全相同,即体积相同,所以金属零件的密度查表可得,金属零件是由铁制作的。
题型04 判断物体是否空心
【典例11】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)一个质量为0.81kg的铝球(已知
),它的体积为 ,问:
(1)通过计算后说明铝球是空心还是实心?
(2)若铝球是空心,空心部分的体积为多大?
(3)若把空心部分注满某种液体,测得铝球的总质量为0.97kg,则该液体的密度为多大?
【答案】(1)空心;(2)2×10-4m3;(3)0.8×103kg/m3
【详解】(1)质量为0.81kg的铝球的体积
<0.5 dm3
故铝球是空心的。
(2)空心部分的体积
(3)若把空心部分注满某种液体,测得铝球的总质量为0.97kg,该液体的质量
该液体的体积
V =V =2×10-4m3
液 空
该液体的密度
题型04 混合物的密度计算
【典例12】(23-24八年级上·湖北黄石·期中)某种子公司为选种,需要配制密度为 的盐水。
工作人员先在量筒内放入一定量的纯水,如图甲所示,再加24g盐完全溶解在的量筒内的水中,液面升
高后的位置如图乙所示。求:
(1)乙量筒内盐水的质量;
(2)计算说明配制的盐水密度是否符合要求?
(3)若不符合要求需要加水还是加盐,加多少克的水或盐?【答案】(1)84g;(2)不符合要求;(3)加水,加水70g
【详解】解:(1)由甲图可读出水的体积为
水的质量
则乙量筒内盐水的质量
(2)由图乙可知,盐水的体积为
则盐水的密度
所以,配制的盐水密度不符合要求。
(3)由(2)的计算结果可知,盐水密度偏大,因此需要加水以减小盐水的密度,设需要加的水的质量
为 ,盐水的总质量增加了 ,盐水的总体积增加了 ,盐水的密度
解得加入水的质量为 。
题型05 图像类密度计算
【典例13】(23-24八年级上·福建福州·期末)如图所示是甲和乙两种物质的质量与体积关系图像,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,甲物质的体积较大
C.甲、乙两种物质的密度之比是4:1
D.体积为5cm3的甲物质,质量为3g
【答案】B
【详解】A.密度是物质的一种特性,其大小与物体的质量和体积无关。故A错误;
B.由图像可知,当甲和乙两物质的质量相同时(如质量都为2g),乙物质的体积较小,甲物质的体积较
大。故B正确;
CD.由图像可知,当甲物质的质量为m =2g时,V =4cm3,可得甲物质的密度为
甲 甲
当乙物质的质量m =4g时,V =2cm3,可得乙物质的密度为
乙 乙
所以甲、乙两种物质的密度之比是1∶4;体积为5cm3的甲物质的质量为
故CD错误。
故选B。
【典例14】(23-24八年级下·天津·阶段练习)在测量橄榄油密度的实验中,测得橄榄油与烧杯的总质量
m和橄榄油体积V的关系如图所示:
(1)橄榄油的密度;
(2)当油与烧杯总质量为 时,油的体积是多少?【答案】(1) ;(2)
【详解】(1)由图像知道,空烧杯的质量为m,橄榄油体积为V 时,橄榄油的质量
0 0
由 知道,橄榄油的密度
(2)当油与烧杯总质量为 时, 橄榄油的质量
油的体积是
1.(22-23八年级上·安徽合肥·阶段练习)某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为9kg/m3,给急救病人
供氧用去了氧气质量的 ,则瓶内剩余氧气的密度是 kg/m3。
【答案】6
【详解】一瓶氧气的密度为 ,给急救病人供氧用去了氧气质量的 ,设未给急救病人供氧时,
瓶内氧气的质量为m,氧气瓶体积为V,剩余氧气的质量为 ,给急救病人供氧后,瓶内氧气体积不变,
则瓶内剩余氧气的密度为
2.(23-24八年级上·河南南阳·阶段练习)甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系如图所示,则乙物质
的密度为 g/cm3;根据图像可知,ρ (选填“>”、“<”或“=”)ρ ;相同质量的甲、
甲 乙
乙两种物质的总体积为2.5cm3,则甲、乙两种物质的质量都为 g。【答案】 8 < 4
【详解】[1][2]由图可知,甲物质的密度为
乙物质的密度为
则
[3]相同质量的甲、乙两种物质的总体积为2.5cm3,由 可知
即
解得m=4g。
3.(24-25八年级上·全国·课后作业)有一块20m 3的矿石,为了测出它的质量,从它上面取100cm3样品,
用天平测得样品的质量为260g,根据以上数据求矿石的密度和总质量多大?
【答案】 ;
【详解】解:根据 可得,矿石的密度等于样品的密度,即
矿石的总质量
答:矿石的密度为 ,总质量为 。
4.(22-23八年级下·江苏苏州·阶段练习)一只容积为300cm3的瓶内盛有200g的水,口渴的乌鸦每次将一块质量为10g的小石子投入瓶中,当乌鸦投入了25块相同的小石子后,水面升到瓶口了,求:
(1)瓶内石块的总体积;
(2)石块的密度。
【答案】(1)1×10-4m3;(2)2.5×103kg/m3
【详解】(1)由 得,200g水的体积
石块总体积
(2)瓶内石块的总质量
石块密度
5.(23-24八年级上·河南南阳·阶段练习)建筑工地需要400m3的沙石,为了估测沙石的密度,用一只空
桶装满一桶52kg沙石(沙石刚好与桶面平齐),再用这只桶装满一桶水,测得桶中水的体积为20L,ρ
水
=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。问:
(1)桶的容积是多少m3?
(2)沙石的密度是多少?
(3)建筑工地需要的沙石的总质量是多少?
【答案】(1)0.02m3;(2)2.6×103kg/m3;(3)1.04×106kg
【详解】(1)因桶装满一桶水时水的体积和桶的容积相等,所以,桶的容积
V=V =20L=0.02m3
水
(2)用一只空桶平装满一桶沙石的体积
V =V=0.02m3
沙石
沙石的密度
(3)建筑工地需要沙石的质量
m =ρ V =2.6×103kg/m3×400m3=1.04×106kg
总 沙石 总
6.(23-24八年级上·山东济宁·阶段练习)一体积为500cm3的铜球,其质量为2670g,ρ
铜
=8.9×103kg/m3,问:
(1)它是空心的还是实心的?
(2)如果是空心的,空心部分体积多大?
(3)若在空心部分装满水,则铜球的总质量是多大?【答案】(1)空心的;(2)200cm3;(3)2870g
【详解】(1)由 得,铜球中铜的体积
因V