初中物理專(zhuān)題6.4 密度與社會(huì)生活

第六章質(zhì)量與密度第4節(jié)密度與社會(huì)生活一、密度與溫度：溫度能改變物質(zhì)的密度（1）氣體的熱脹冷縮最為顯著，它的密度受溫度的影響也__________。（2）一般________、_________的熱脹冷縮不像氣體那樣明顯，因而密度受溫度的影響比較小。（3）并不是所有的物質(zhì)都遵循“熱脹冷縮”的規(guī)律。如：___________的水密度最大。二、密度的應(yīng)用利用密度知識(shí)解答計(jì)算題一定要認(rèn)真審題，弄清題中哪些量是已知的，所求的物理量與已知的物理量之間的關(guān)系，當(dāng)題目中出現(xiàn)多個(gè)未知量時(shí)，最好列方程組求解，并注意單位的統(tǒng)一。（1）根據(jù)密度鑒別物質(zhì)。（2）根據(jù)密度要求選擇材料。（3）計(jì)算不便直接測(cè)量的物體的質(zhì)量。（4）計(jì)算不便直接測(cè)量的物體的體積。三、密度在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用密度作為物質(zhì)的一個(gè)重要屬性，在科學(xué)研究和生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用。在科學(xué)史上，____________就是通過(guò)計(jì)算未知?dú)怏w的密度發(fā)現(xiàn)的。密度在農(nóng)業(yè)上可以用來(lái)判斷土壤的肥力。一般的土壤含有無(wú)機(jī)物（礦物質(zhì)）和有機(jī)物（腐殖質(zhì)），含有腐殖質(zhì)越多的土壤越肥沃，如果土壤含礦物質(zhì)多，因?yàn)榈V物質(zhì)的密度較大，所以這種土壤的密度也較大，一般含礦物質(zhì)多的土壤密度為2.6×103千克/米3，如果土壤含有腐殖質(zhì)多，則土壤的密度較小。在工業(yè)生產(chǎn)上，有些工廠(chǎng)用的原料往往也根據(jù)____________來(lái)判斷它的優(yōu)劣。最大固體液體4℃氬密度密度的應(yīng)用（1）鑒別物質(zhì)。（2）計(jì)算不能直接稱(chēng)量的龐大物體的質(zhì)量，m=ρV。（3）計(jì)算不便于直接測(cè)量的較大物體的體積，V=m/ρ。（4）判斷物體是否是實(shí)心或空心。判斷的方法通常有三種：利用密度進(jìn)行比較；利用質(zhì)量進(jìn)行比較；利用體積進(jìn)行比較。解讀：氣體受熱體積膨脹，但質(zhì)量不變，所以氣體溫度升高時(shí)密度會(huì)減小。熱空氣密度變小而上升，旁邊的冷空氣來(lái)補(bǔ)充從而形成風(fēng)?！纠}1】由同種材料制成的A、B兩個(gè)金屬球，其中有一個(gè)是空心的，它們的質(zhì)量分別為128g、72g，體積分別為16cm3、12cm3，則下列說(shuō)法正確的是A．A是空心球，B是實(shí)心球B．實(shí)心球的密度是6g/cm3C．空心球的密度是8g/cm3D．空心球的空心部分體積為3cm3參考答案：D試題解析：根據(jù)題意知道兩個(gè)金屬球的密度分別為：ρA=mA/VA=128g/16cm3=8g/cm3，ρB=mB/VB=72g/12cm3=6g/cm3，因?yàn)槭峭N材料制成的，所以密度小的小球是空心的，所以A金屬球是實(shí)心的、B金屬球是空心的，該實(shí)心球的密度應(yīng)與A的密度相同，即等于8g/cm3，該空心球的密度應(yīng)與B的密度相同，即等于6g/cm3，故ABC錯(cuò)；由ρ=m/V可得，金屬球B實(shí)心部分體積為：V實(shí)=mB/ρ=72g/8g/cm3=9cm3，所以球B空心部分體積為：12cm3–9cm3=3cm3，故D正確，故選D。【例題2】入春以來(lái)氣候干燥，龍東地區(qū)多處發(fā)生火災(zāi)。如若被困火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，建筑物內(nèi)受困人員應(yīng)捂鼻、彎腰迅速撤離火場(chǎng)，這是因?yàn)槿紵a(chǎn)生的有毒有害氣體與空氣相比A．溫度較低，大量聚集在房間下方B．密度較大，大量聚集在房間下方C．溫度較高，大量聚集在房間上方D．密度較小，大量聚集在房間上方參考答案：CD試題解析：建筑物內(nèi)起火后，溫度較高，一定質(zhì)量的有害氣體因受熱，體積膨脹，密度減小，有毒氣體漂浮在房間的上方，故應(yīng)選CD。1．“估測(cè)”是物理學(xué)中常用的一種方法。下面是小英同學(xué)對(duì)自己身體相關(guān)物理量的估測(cè)，明顯不合理的是A．某位同學(xué)某天的體溫39℃B．完全浸泡在浴盆里排開(kāi)水的體積大約是50dm3C．脈搏跳動(dòng)約60次/minD．手指甲的寬度約為1×10–4km2．冬天與夏天溫度不同，不是引起密度變化的是A．夏天室外的輸電線(xiàn)明顯松弛，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、體積增大，密度減小B．室外水泥地面制成多塊的組合，塊與塊之間有縫隙，為防止夏天水泥熱脹、密度減小而脹壞地面C．自行車(chē)輪胎在夏天陽(yáng)光下曝曬會(huì)變“硬”，是受熱體積增大，內(nèi)部氣體密度減小D．無(wú)論冬夏天，水池底溫度都是4℃，說(shuō)明水的體積、密度與溫度無(wú)關(guān)3．質(zhì)量和體積均相同的三個(gè)金屬球，分別是銅球、鐵球和鋁球（ρ銅>ρ鐵>ρ鋁），在這三個(gè)球中，其中可能是空心，又可能是實(shí)心的球是A．鋁球B．鐵球C．銅球D．無(wú)法判斷4．關(guān)于密度與社會(huì)生活，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．通過(guò)對(duì)樣品密度等信息的采集，可以簽定牛奶、酒的品質(zhì)B．航天器材常采用高強(qiáng)度、低密度的合金或新型合成材料C．酒精和煤油的密度相同，因此無(wú)法鑒別D．氣象工作者利用密度很小的氦氣，制造探空氣球，采集氣象資料5．如圖所示，晴天，幾位大學(xué)生在森林中迷路了，下面四種利用風(fēng)向引導(dǎo)他們走出森林的說(shuō)法中，正確的是（圖中虛線(xiàn)為空氣流動(dòng)形成風(fēng)的路徑示意圖）A．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)順風(fēng)走B．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應(yīng)順風(fēng)走C．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應(yīng)迎風(fēng)走D．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應(yīng)迎風(fēng)走6．如圖是標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，質(zhì)量為1g的某液體的體積——溫度圖，以下說(shuō)法正確的是A．4℃時(shí)，液體密度最小B．1℃時(shí)液體的體積比5℃時(shí)的大C．溫度升高，液體密度不變D．由1℃升高到8℃，液體體積一直變大7．a(chǎn)、b是兩個(gè)由同種材料制成的金屬球，它們的質(zhì)量分別為128g、60g，體積分別為16cm3、12cm3。在這兩個(gè)金屬球中，如果有一個(gè)是實(shí)心的，那么A．這個(gè)實(shí)心球是aB．這個(gè)實(shí)心球是bC．該金屬的密度是5g/cm3D．空心球的空心體積是4.5cm38．水具有反常膨脹的特性，在0~4℃范圍內(nèi)它是熱縮冷脹的，因而水在______℃時(shí)密度最大。寒冷的冬天湖里的水總是首先從_____（選填“水面”或“水底”）開(kāi)始凝固。9．在極寒地區(qū)，靜停汽車(chē)密閉水箱內(nèi)的水會(huì)結(jié)冰，因V冰/V水=___________（保留兩位小數(shù)），在水箱內(nèi)添加防凍劑是必要的，有些司機(jī)嫌防凍劑價(jià)格昂貴，而采用在水箱內(nèi)添加“二鍋頭”（高濃度酒精飲品）的辦法，對(duì)此小明堅(jiān)決反對(duì)，理由是___________________________（說(shuō)出一點(diǎn)即可）。（ρ冰=0.9×103kg/m3）10．“加氣混凝土砌塊”是一種新型墻體材料，它是利用煤粉灰等工業(yè)廢料經(jīng)過(guò)特殊工藝生產(chǎn)的存在大量空隙的砌塊。若用平均密度為0.6×103kg/m3的砌塊，砌一面長(zhǎng)5m、寬12cm、高2m的墻，該墻的總體積為_(kāi)________m3。忽略砌塊間的縫隙，墻的質(zhì)量為_(kāi)________kg。與普通磚比較（普通磚的密度為1.4~2.2×103kg/m3），請(qǐng)你寫(xiě)出一條使用這種材料的優(yōu)點(diǎn)_______________________。11．為了判斷一個(gè)小鐵球是不是空心的，小明同學(xué)用天平、量筒和水測(cè)得如下數(shù)據(jù)：鐵球的質(zhì)量m/g量筒內(nèi)水的體積V水/mL量筒內(nèi)水和鐵球的總體積V總/mL790200350（1）通過(guò)計(jì)算判斷該小鐵球是空心的還是實(shí)心的？（2）若小鐵球是空心的，則空心部分的體積為多大？（3）若在小鐵球的空心部分注滿(mǎn)水，則整個(gè)鐵球的總質(zhì)量是多少？（ρ鐵=7.9×103kg/m3)12．某學(xué)習(xí)小組在探究同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí)，選用了體積為10cm3、20cm3、30cm3的三個(gè)鋁塊和托盤(pán)天平進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（1）調(diào)節(jié)天平平衡后，小明用天平測(cè)量鋁塊1（體積為10cm3）的質(zhì)量，如圖甲。這一操作中的錯(cuò)誤是____________________________。改正錯(cuò)誤后，他正確操作，平衡時(shí)右盤(pán)砝碼和游碼在標(biāo)尺上位置如圖乙。請(qǐng)將此鋁塊的質(zhì)量填寫(xiě)在下表空白處。他接下來(lái)繼續(xù)測(cè)量了鋁塊2和鋁塊3的質(zhì)量并完成了下表格的記錄。鋁塊m/gV/cm31__________102542038430（2）小組在進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)鋁塊3的數(shù)據(jù)與鋁塊1和鋁塊2反映的規(guī)律不相符，為了得到同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值相同的結(jié)論，他們將鋁塊3的質(zhì)量數(shù)據(jù)改為81，并用描點(diǎn)法畫(huà)出鋁塊的m–V圖象，請(qǐng)你在上面的方格紙中建立坐標(biāo)系完成他們的圖象。（3）請(qǐng)你對(duì)他們更改數(shù)據(jù)的做法進(jìn)行評(píng)價(jià)________________________。如果是你，對(duì)這種情況采用的做法應(yīng)該是________________________。13．今日，國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)出通知，決定將汽、柴油價(jià)格每噸分別降低365元和350元，測(cè)算到零售價(jià)格90號(hào)汽油和0號(hào)柴油（全國(guó)平均）每升分別降低0.27元和0.30元，調(diào)價(jià)執(zhí)行時(shí)間為1月26日24時(shí)。據(jù)此估測(cè)90號(hào)汽油的密度約為（不考慮90號(hào)汽油在生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中密度的變化）A．0.74×103kg/m3B．0.76×103kg/m3C．0.78×103kg/m3D．0.80×103kg/m314．體積和質(zhì)量相等的鋁球、鐵球和銅球，下列說(shuō)法中正確的是（ρ鋁<ρ鐵<ρ銅）A．若鋁球是空心的，則一定“鐵球和銅球都是空心的”B．若鐵球是空心的，則一定“鋁球是實(shí)心，銅球是空心的”C．若銅球是空心的，則可能“鋁球和鐵球都是實(shí)心的”D．一定“三個(gè)球都是空心的”15．如圖為水的密度在0℃~10℃范圍內(nèi)隨溫度變化的曲線(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是A．水在0℃~4℃范圍內(nèi)具有熱縮冷脹性質(zhì)B．水在4℃~10℃范圍內(nèi)具有熱縮冷脹性質(zhì)C．水在任何時(shí)候都只具有熱脹冷縮性質(zhì)D．水在4℃時(shí)的密度最大16．現(xiàn)有密度分別為ρ1、ρ2（ρ1<ρ2）的兩種液體，質(zhì)量均為m0，某工廠(chǎng)要用它們按體積比1:1的比例配制一種混合液（設(shè)混合前后總體積不變），且使所得混合液的質(zhì)量最大。則A．這種混合液的密度為B．這種混合液的密度為C．按要求配制后，剩下的那部分液體的質(zhì)量為（1–）m0D．按要求配制后，剩下的那部分液體的質(zhì)量為（–1）m017．汝城八中八年級(jí)物理興趣小組的同學(xué)利用一定量的水探究水的體積與溫度之間的關(guān)系，并獲得了如圖所示的曲線(xiàn)，請(qǐng)據(jù)此回答以下的問(wèn)題：①圖中AB段反映的物理現(xiàn)象是________；圖中BC段反映的物理現(xiàn)象是________；②由以上分析可知，水在4℃時(shí)________；③寒冬，湖面結(jié)冰后湖底的魚(yú)一樣能夠游動(dòng)，請(qǐng)你判斷湖底的溫度為_(kāi)_______。18．夏天，用橡皮膜封閉一錐形瓶的瓶口，把錐形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜會(huì)向下凹，如圖所示，由此可知：該瓶?jī)?nèi)氣體溫度降低，質(zhì)量_______（選填“變大”“不變”或“變?。?，體積_______（選填“變大”、“不變”或“變小”），密度_______（選填“變大”“不變”或“變小”）。根據(jù)氣體密度的這種變化規(guī)律，發(fā)生火災(zāi)時(shí)為了避免吸入燃燒后產(chǎn)生的有毒氣體，人應(yīng)盡量_______（選填“貼地爬行”或“直立行走”）。19．小明測(cè)量南京雨花石的密度，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：（1）將天平放在___________桌面上，游碼放在標(biāo)尺左端零刻度線(xiàn)處，發(fā)現(xiàn)指針靜止時(shí)如圖甲所示，應(yīng)將天平的平衡螺母向________端調(diào)，使橫梁平衡；（2）如圖乙所示，雨花石的質(zhì)量為_(kāi)_________g；（3）將雨花石放入盛有50mL水的量筒中，靜止時(shí)液面情況如圖丙所示，則雨花石的密度是___________kg/m3；（4）小明根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖丁上描出一個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)A，接著他又換用另一石塊重復(fù)了上述實(shí)驗(yàn)，將所測(cè)數(shù)據(jù)在圖上又描出了另一個(gè)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)B，若ρA、ρB分別代表雨花石和另一石塊的密度，則ρA___________ρB（選填“>”、“=”或“<”）。20．（2018·邵陽(yáng)）如圖所示是我國(guó)自行研制即將首飛的C919大型噴氣客機(jī)，它的機(jī)身和機(jī)翼均采用了極輕的碳纖維材料。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是A．密度小B．彈性小C．體積小D．硬度小21．（2018·濱州）如圖甲所示為水的密度在0~10℃范圍內(nèi)隨溫度變化的圖象，圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖，根據(jù)圖象及水的其他性質(zhì)下列分析判斷錯(cuò)誤的是A．溫度等于4℃時(shí)，水的密度最大B．在0~4℃范圍內(nèi)，水具有熱縮冷脹的性質(zhì)C．示意圖中從上至下A、B、C、D、E處的溫度分別為4℃、3℃、2℃、1℃、0℃D．如果沒(méi)有水的反常膨脹，湖底和表面的水可能同時(shí)結(jié)冰，水中生物很難越冬22．（2018·欽州）2018年2月，CR929飛機(jī)首件全尺寸（15m×6m）復(fù)合材料機(jī)身壁板工藝件試制成功，標(biāo)志著未來(lái)復(fù)合材料的使用，將減輕飛機(jī)重量，說(shuō)明該復(fù)合材料的密度較_____，如果采用傳統(tǒng)材料——鋼鐵制作全尺寸（15m×6m）、厚度為5cm的平面壁板，則這樣的壁板質(zhì)量將達(dá)到__________t。2．D【解析】A．夏天室外的輸電線(xiàn)明顯松馳，導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度、體積增大，根據(jù)密度公式ρ=可得，輸電線(xiàn)的密度減小，故A不符合題意；B．夏天水泥熱脹，其體積增加，所以根據(jù)密度公式ρ=可得水泥的密度減小，故B不符合題意；C．行車(chē)輪胎在夏天陽(yáng)光下曝曬受熱體積增大，根據(jù)密度公式ρ=可得，內(nèi)部氣體的密度減小，故C不符合題意；D．無(wú)論冬夏天，水池底溫度都是4℃，其水的密度不變，故D符合題意。故選D。3．A【解析】因?yàn)殂~的密度大于鐵的密度，鐵的密度大于鋁的密度，所以根據(jù)密度公式ρ=及其變形V=可知，在三球外形大小相同，即體積相同的條件下，銅球的質(zhì)量應(yīng)該大于鐵球的質(zhì)量，鐵球的質(zhì)量應(yīng)該大于鋁球的質(zhì)量，∵本題給出的條件中，三球質(zhì)量相同，∴銅球、鐵球一定是空心的，而鋁球可能是空心的，也可能是實(shí)心的。故選A。4．C【解析】A．測(cè)量牛奶、酒精等物質(zhì)的密度是檢驗(yàn)其產(chǎn)品好壞的重要參數(shù)，故A正確；B．航空器材需要質(zhì)量小、強(qiáng)度高，要減小航空器材的質(zhì)量，在體積一定時(shí)，需要減小材料的密度，常采用高強(qiáng)度、低密度的合金或新型合成材料，故B正確；C．酒精和煤油都是液體，它們的密度都是0.8×103kg/m3，但它們的氣味不同；所以，我們可以通過(guò)它們的氣味來(lái)鑒別出酒精和煤油，故C錯(cuò)誤；D．探空氣球可以飄在空中，是因?yàn)闅馇騼?nèi)部氣體的密度比空氣小，因此氣象工作者利用密度很小的氦氣制造探空氣球，采集氣象資料，故D正確。故選C。5．A【解析】森林中水分含量高，在陽(yáng)光照射下水分蒸發(fā)吸熱，使森林中空氣溫度升高慢，空氣的溫度比較低，密度比較大；森林外空氣溫度高，密度比較小，熱空氣上升后，森林中的冷空氣補(bǔ)充過(guò)來(lái)就形成風(fēng)。風(fēng)是從森林吹向外界的，要走出森林，就要順風(fēng)走。故選A。7．AD【解析】?jī)蓚€(gè)金屬球的密度分別為：ρa(bǔ)==8g/cm3，ρb==5g/cm3，因?yàn)棣補(bǔ)>ρb，所以a金屬球是實(shí)心的、b金屬球是空心的，該金屬的密度是8g/cm3；故A正確、BC錯(cuò)；由ρ=可得，金屬球b實(shí)心部分體積為：V實(shí)==7.5cm3，所以小球b空心部分體積為：12cm3?7.5cm3=4.5cm3。故D正確。故選AD。8．4水面【解析】水具有反常膨脹的特性，即在0~4℃范圍內(nèi)它是熱縮冷漲的，即在4℃時(shí)，體積最小，故在質(zhì)量不變的情況下，此時(shí)水的密度最大；所以在冬天結(jié)冰的湖中，湖底的水的密度最大，其溫度是4℃，越往上溫度越低，故湖里的水總是首先從水面開(kāi)始凝固。學(xué)科~網(wǎng)9．1.11酒精的沸點(diǎn)小于水的沸點(diǎn)【解析】若m冰=m水，則ρ冰V冰=ρ水V水，所以1.11。因?yàn)榫凭姆悬c(diǎn)較低，當(dāng)在水中添加酒精時(shí)，可以降低水的凝固點(diǎn)，但酒精的沸點(diǎn)小于水的沸點(diǎn)，水箱內(nèi)的溫度很容易達(dá)到酒精的沸點(diǎn)，使酒精汽化，導(dǎo)致水箱內(nèi)壓強(qiáng)大，容易發(fā)生爆炸事故。10．1.2720密度小（隔熱或保溫或節(jié)省資源，其他答案只要合理均可）【解析】該墻的總體積：V=5m×0.12m×2m=1.2m3；忽略砌塊間的縫隙，墻的質(zhì)量：由ρ=可得，m=ρV=0.6×103kg/m3×1.2m3=720kg，新型墻體材料的平均密度為0.6×103kg/m3，而普通磚的密度為1.4~2.2×103kg/m3，故新型墻體材料的密度小，相同體積的磚，質(zhì)量輕；存在大量空隙，故節(jié)省能源、隔熱。11．（1）球是空心的（2）50cm3（3）840g12．（1）用手拿砝碼27（2）如下圖所示（3）沒(méi)有實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，做法不正確分析原因，重新實(shí)驗(yàn)【解析】（1）圖中用手拿砝碼，汗?jié)n會(huì)腐蝕砝碼，影響測(cè)量結(jié)果，所以要用鑷子夾取砝碼；圖乙中，鋁塊的質(zhì)量m=20g+5g+2g=27g；（2）用橫坐標(biāo)表示體積，縱坐標(biāo)表示質(zhì)量，鋁塊的m–V圖象如圖所示；（3）小組同學(xué)為了得出結(jié)論，將鋁塊3的質(zhì)量數(shù)據(jù)改為81，這種做法是錯(cuò)誤的，不符合實(shí)驗(yàn)要求，物理實(shí)驗(yàn)要堅(jiān)持實(shí)事求是的態(tài)度，他下一步的操作應(yīng)找出原因重做實(shí)驗(yàn)。13．A【解析】由90號(hào)汽油每噸降低365元，可算出降低1元對(duì)應(yīng)的質(zhì)量m1，則m1=×1000kg=kg，也就是kg的90號(hào)汽油下調(diào)價(jià)格是1元，由90號(hào)汽油每升降低0.27元，可算出下調(diào)1元對(duì)應(yīng)的體積V1，則V1=×1L=L=×10?3m3，也就是×10?3m3的90號(hào)汽油下調(diào)價(jià)格是1元。所以，90號(hào)汽油的密度：ρ=0.74×103kg/m3。故選A。14．A【解析】若三球都是實(shí)心的，質(zhì)量相等，根據(jù)密度公式變形可知：鋁球體積V鋁=，鐵球體積V鐵=，銅球體積V銅=，因?yàn)棣谚F<ρ銅<ρ鉛，所以V鋁>V鐵>V銅，又因?yàn)轭}目告訴三球的體積相等，所以鐵球和銅球一定是空心的，故BC錯(cuò)；鋁球可能是實(shí)心，鐵球和銅球一定是空心的；鋁球也可能是空心，鐵球和銅球更是空心的，故A正確。故選A。17．①在0~4℃時(shí)，水的體積隨溫度的升高而減小4℃以上時(shí)，水的體積隨溫度的升高而增大②密度最大③4℃【解析】圖象的橫軸是溫度，縱軸是體積，所以該圖象是體積隨溫度變化的圖象。①?gòu)狞c(diǎn)A到點(diǎn)B，溫度從0℃~4℃，逐漸升高，而水的體積在減小。所以AB段反映的物理現(xiàn)象是：在0~4℃內(nèi)，水的體