第六章質(zhì)量與密度（原卷版）

第六章質(zhì)量與密度（原卷版）知識導(dǎo)航知識點回顧知識點1：質(zhì)量1、質(zhì)量：（1）質(zhì)量概念：物體所含物質(zhì)的多少叫質(zhì)量，符號用m表示。（2）質(zhì)量是物體本身的一種屬性，它不隨物體的形態(tài)、狀態(tài)、位置、溫度而改變。（3）質(zhì)量單位：國際單位：千克（kg），常用單位：噸（t）、克（g）、毫克（mg）。1t=1000kg、1kg=1000g、1g=1000mg2、質(zhì)量的測量：（1）質(zhì)量的實驗室測量工具：托盤天平；在生活中，質(zhì)量的測量還有桿秤、案秤、磅秤、電子秤等等。（2）托盤天平的結(jié)構(gòu)：底座、游碼、標尺、平衡螺母、橫梁、托盤、分度盤、指針。（3）天平的使用注意事項：被測物體的質(zhì)量不能超過天平的量程（天平所能稱的最大質(zhì)量）；向盤中加減砝碼時要用鑷子，不能用手接觸砝碼，不能把砝碼弄濕、弄臟；潮濕的物體和化學(xué)藥品不能直接放在天平的盤中。（4）使用步驟：①放置——天平應(yīng)水平放置。②調(diào)節(jié)——天平使用前要使橫梁平衡。首先把游碼放在標尺的“0”刻度處，然后調(diào)節(jié)橫梁兩端的平衡螺母（移向高端），使橫梁平衡。③稱量——稱量時應(yīng)把被測物體放天平的左盤，把砝碼放右盤（先大后?。Ｓ未a能夠分辨更小的質(zhì)量，在標尺上向右移動游碼，就等于在右盤中增加一個更小的砝碼。（5）讀數(shù)：被測物體的質(zhì)量=右盤中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標尺上的指示值。知識點2：密度1、密度的定義：物體的質(zhì)量與它的體積之比叫物體的密度。2、密度公式是：。ρ—密度—千克每立方米（kg/m3）m—質(zhì)量—千克（kg）V—體積—立方米（m3）3、密度的特性：一種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的，物質(zhì)不同，其比值一般不同，這反映了不同物質(zhì)的不同特性，物理學(xué)中用密度表示這種特性。4、密度單位：國際單位制中，密度單位是kg/m3，常用單位還有：g/cm3（ml），1g/cm3=103kg/m3。5、單位意義：水的密度（其物理意義為：體積為1m3的水，質(zhì)量為1.0×103kg，也就是1t）6、不同物質(zhì)，質(zhì)量相等時，體積跟密度成反比。7、不同物質(zhì)，體積相等時，質(zhì)量跟密度成正比。8、氣體有充滿空間的特點，比如氧氣瓶內(nèi)氧氣用掉一半，質(zhì)量減小一半，體積不變，則密度減小一半。知識點3：測量物質(zhì)的密度1、測量工具：量筒（量杯）、天平。用量筒測量物體的體積；用天平測量物體質(zhì)量。2、量筒的使用：液體物質(zhì)的體積可以用量筒測出。量筒（量杯）的使用方法：①觀察量筒標度的單位。1L=1dm31mL=1cm3②觀察量筒的最大測量值（量程）和分度值（最小刻度）。③讀數(shù)時，視線與量筒中凹液面的底部相平（或與量筒中凸液面的頂部相平）。3、液體密度的測量：液體密度的測量步驟如下：（1）用天平稱出燒杯和液體的總質(zhì)量m1；（2）將燒杯中的一部分液體倒入量筒中，讀出量筒中液體的體積V；（3）用天平稱出燒杯與剩下液體的總質(zhì)量m2；（4）計算液體的密度：。4、固體密度的測量：固體密度的測量步驟如下：（1）用天平測量固體的質(zhì)量m；（2）在量筒中倒入適量的水，讀出水的體積V1；（3）用細線拴住固體，輕放浸沒在水中，讀出固體與水的總體積V2；（4）計算固體的密度：QUOTE。知識點4：密度與社會生活1、密度與溫度：溫度能改變物質(zhì)的密度，一般物體都是在溫度升高時體積膨脹（即：熱脹冷縮），密度變小。2、水的反常膨脹：水在4℃時密度最大，4℃以下是熱縮冷脹，這是水的反常膨脹。3、密度與物質(zhì)鑒別：不同物質(zhì)的密度一般不同，通過測量物質(zhì)的密度可以鑒別物質(zhì)。典例分析考點1質(zhì)量【典例1】（2021?常德）關(guān)于托盤天平的使用方法，下列說法中正確的是（）A．調(diào)節(jié)橫梁平衡時，指針指在分度盤左邊，應(yīng)向左調(diào)節(jié)平衡螺母 B．在稱物體質(zhì)量前，應(yīng)先估測被測物體的質(zhì)量，以免超過量程 C．稱量時，被測物體放在右盤，砝碼放在左盤 D．稱量時，向砝碼盤中加砝碼的順序是由小到大【典例2】（2022?桂林）小桂帶了一瓶水進入中考考場，在考試過程中，小桂喝掉一部分水后，瓶中水的質(zhì)量、密度（均選填“增大”、“減小”或“不變”）?！镜淅?】（2022?廣安）小杰把天平放在水平實驗臺上并將游碼歸零，發(fā)現(xiàn)托盤天平的指針如圖甲所示，此時他應(yīng)該將天平平衡螺母向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)，使天平平衡。在測量過程中，當(dāng)天平平衡時，所用砝碼與游碼的位置如圖乙所示，該物體的質(zhì)量是g?？键c2密度【典例4】（2022?宜昌）甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系圖象如圖所示，下列說法中正確的是（）A．甲的質(zhì)量與體積成正比 B．甲的密度與質(zhì)量成正比 C．甲的密度比乙的密度小 D．質(zhì)量相同時，甲的體積是乙的體積的8倍【典例5】（2022?眉山）如圖所示，圖甲是小東用彈簧測力計掛著一塊不吸水的實心圓柱形合金體，從空中逐漸浸入水中的情景。圖乙是彈簧測力計示數(shù)F隨該合金體逐漸下降到浸入水中的深度h的變化圖象。合金體從接觸水面到剛浸沒的過程中，受到的浮力逐漸（選填“變大”、“變小”或“不變”）。合金體的密度是kg/m3。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）【典例6】（2022?濟南）在“探究固體的質(zhì)量與體積的關(guān)系”的實驗中（1）將天平調(diào)節(jié)好以后，在左盤中放入鐵塊，向右盤中添加了幾個砝碼后，觀察到天平的指針指在分度盤的位置如圖甲所示；再添加一個質(zhì)量最小的砝碼，指針指在分度盤的位置如圖乙所示。此時，應(yīng)先取下質(zhì)量最小的砝碼，接著，直到指針指在分度盤的中央刻度線。（2）小明用3個鐵塊、小麗用3個木塊、小強用3個鋁塊分別進行實驗，記錄下實驗數(shù)據(jù)。在老師的引導(dǎo)下，他們用這些實驗數(shù)據(jù)做出了如圖丙所示的m﹣V關(guān)系圖像。從圖像可以看出：同種物質(zhì)組成的不同物體，質(zhì)量與體積的比值；不同物質(zhì)組成的物體，質(zhì)量與體積的比值一般。因此，這個比值反映的是物質(zhì)的一種特性，物理學(xué)中把它定義為物質(zhì)的密度。（3）小明通過這次實驗真正明白了人們常說的“鐵比木頭重”這句話的含義。下列說法能體現(xiàn)這句話正確含義的是。A.鐵比木頭的質(zhì)量大B.相同體積的鐵比木頭的質(zhì)量大C.鐵比木頭的密度大D.相同質(zhì)量的鐵比木頭的體積小【典例7】（2022?思明區(qū)校級模擬）小明在實驗室找到一只玻璃瓶，如圖。當(dāng)他將瓶子裝滿水時測得質(zhì)量為0.4kg，將瓶子裝滿酒精時測得質(zhì)量為0.34kg。若在裝滿水的該瓶中輕輕放入質(zhì)量為0.7kg的一些金屬顆粒，待水溢出后，稱得其總質(zhì)量為0.9kg（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）。求：（1）瓶子的質(zhì)量；（2）金屬顆粒的密度?？键c3測量物質(zhì)的密度【典例8】（2022?畢節(jié)市）小李在做“測量物質(zhì)的密度”實驗時，用天平測物體的質(zhì)量再用裝有適量水的量筒測物體的體積，用這種方法較準確測量以下物體密度，合理的是（）A．一枚大頭針 B．一粒大米 C．比賽用鉛球 D．小石塊【典例9】（2022?遂寧）小王用天平和量筒測一塊鵝卵石的密度，在調(diào)節(jié)天平平衡時發(fā)現(xiàn)指針偏向分度盤的左側(cè)（如圖甲），此時應(yīng)將平衡螺母向端調(diào)節(jié)使天平平衡；然后用調(diào)節(jié)好的天平測鵝卵石的質(zhì)量，天平平衡時右盤中砝碼的質(zhì)量、游碼在標尺上的位置如圖乙，鵝卵石的質(zhì)量為g；最后用量筒測出鵝卵石的體積如圖丙，則鵝卵石的密度為kg/m3。【典例10】（2022?煙臺）在“用天平和量筒測量鹽水的密度”實驗中：（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移到零刻度線處，指針位置如圖甲所示，應(yīng)向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)平衡螺母，直至天平平衡。（2）繼續(xù)進行實驗，記錄數(shù)據(jù)a.往燒杯中倒入適量鹽水，測得燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1為116g。b.如圖乙所示，把燒杯中部分鹽水倒入量筒，讀出量筒中鹽水的體積V為40cm3。c.如圖丙所示，測出燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2。d.計算出鹽水的密度ρ。請在表格中的①②③位置處填寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)。燒杯和鹽水的總質(zhì)量m1/g燒杯和剩余鹽水的質(zhì)量m2/g量筒中鹽水的質(zhì)量m/g量筒中鹽水的體積V/cm3鹽水的密度ρ/g?cm﹣3116①②40③（3）某小組在步驟b中不慎將少量鹽水濺在量筒外面，這個小組測得的鹽水密度會偏大還是偏??？【典例11】（2021?宜昌）端午節(jié)家庭聚會后，小鵬的父親將喝剩的白酒交給他，要他利用所學(xué)的物理知識測出白酒的密度。家中沒有量筒，只找到了一個彈簧測力計和一個廢舊的鐵塊，于是他在兩只玻璃杯中分別裝入水和白酒，進行了如下操作：①將鐵塊懸掛在彈簧測力計下方，讀出測力計的示數(shù)F1，如圖甲所示；②把鐵塊浸沒在水中，讀出測力計示數(shù)F2；③把鐵塊浸在白酒中，讀出測力計示數(shù)F3。請你回答下列問題：（1）彈簧測力計示數(shù)F1＝N；（2）圖中他有操作錯誤的是圖（選填“甲”、“乙”、“丙”），請指出錯誤之處；（3）更正錯誤操作后，測力計的示數(shù)變成F4，請你幫小鵬推導(dǎo)出白酒密度的表達式ρ酒＝。（用字母符號表示，水的密度為ρ水）考點4密度與社會生活【典例12】（2022?天山區(qū)校級模擬）現(xiàn)有一合金部件，測量其體積為89cm3，若質(zhì)量不變，如果分別用純金屬甲和純金屬乙制作，體積分別為65cm3和105cm3，則合金零件中甲、乙金屬的質(zhì)量比為（）A．5：6 B．4：3 C．2：3 D．13：21【典例13】（2021?長沙）2020年12月17日，“嫦娥五號”返回器攜帶質(zhì)量為1731g的月球樣品在預(yù)定區(qū)域安全著陸。樣品容器是在真空狀態(tài)下進行封裝的。在回歸地球的途中，月球樣品的質(zhì)量保持；航空器能在高空飛行，原因之一是航空器材常采用強度高，密度的合金或新型合成材料制成的?！镜淅?4】（2022?蒸湘區(qū)校級模擬）如圖所示是采用無人機航拍的廣水市城區(qū)的全景。小聰同學(xué)找到了無人機的部分參數(shù)，如表所示：起飛質(zhì)量1216g最大上升速度5m/s螺旋槳（實心）質(zhì)量12g/支鏡頭焦距2.8mm影像傳感器有效像素1200萬飛行時間約25min（1）無人機從地面飛到30m的空中最少需要多少時間？（2）小聰對無人機的螺旋槳十分感興趣，查找資料得知：無人機螺旋槳材料一般采用木、塑料或碳纖維（ρ木＝0.72g/cm3，ρ塑料＝1.2g/cm3，ρ碳纖維＝1.8g/cm3），他用量筒測得一支螺旋槳的體積為10cm3，請你通過計算判斷該螺旋槳的材料是什么？（3）高端無人機的螺旋槳采用碳纖維包裹木的方式，既減少質(zhì)量，又增加強度。如果用這種方法制作與上一問同樣大小的實心螺旋槳，若外層包裹了4.5g碳纖維，那么內(nèi)層木的質(zhì)量是多少？鞏固訓(xùn)練一、選擇題。1．（2022?杭州）下列物體質(zhì)量最接近20kg的是（）A．一個雞蛋 B．一本科學(xué)書 C．一輛自行車 D．一輛汽車2．（2022?萊西市一模）如圖所示，用已調(diào)節(jié)好的天平測量燒杯和水的總質(zhì)量是（）A．150g B．1.2g C．151.4g D．151.2g3．（2022?德保縣一模）關(guān)于物質(zhì)的密度，下列說法正確的是（）A．“鐵比木頭重”這句話是指拿起鐵塊一定比拿起木塊費力 B．根據(jù)公式ρ＝可知，某種物質(zhì)的密度與其質(zhì)量成正比，與其體積成反比 C．將正方體木塊切去一半，剩余部分質(zhì)量變小，密度變小 D．被踩癟但沒破的乒乓球，球內(nèi)氣體的質(zhì)量不變，密度變大4．（2022?雙牌縣一模）小達同學(xué)查密度表知道冰的密度是0.9×103kg/m3，水的密度是1.0×103kg/m3，他將一質(zhì)量為100g的冰塊放入空玻璃杯中，待冰完全熔化后水的體積為（）A．110cm3 B．90cm3 C．95cm3 D．100cm35．（2022?紹興）實驗室用于測量液體體積的儀器是（）A．刻度尺 B．量筒 C．溫度計 D．秒表6．（2022?岳池縣模擬）如圖所示，用托盤天平和量筒測量一石塊的密度，圖甲是天平在某時刻分度盤指針的位置，圖乙是天平調(diào)平后測量石塊質(zhì)量，天平平衡時右盤中砝碼和游碼的情形，圖丙是測量石塊體積的情形。下列說法正確的是（）A．若圖甲是稱量時的情形，則應(yīng)將天平的平衡螺母向左調(diào)，使天平平衡 B．若將石塊從成都帶到廣安，其質(zhì)量會變小 C．石塊的密度是2.7×103kg/m3 D．若圖丙中先測石塊和水的總體積，再拿出石塊測水的體積，則測出的石塊密度會偏大7．（2021?株洲）在“探究水沸騰時溫度變化的特點”中，用水銀溫度計測量水溫。水溫升高時，溫度計內(nèi)有關(guān)水銀的物理量，減小的是（）A．質(zhì)量 B．體積 C．密度 D．原子數(shù)二、填空題。8．（2022?無為市二模）實驗室用的托盤天平，砝碼盒中常配備的砝碼規(guī)格有100g、50g、20g、10g、5g?，F(xiàn)要測量一物體的質(zhì)量。（1）調(diào)節(jié)橫梁平衡：將天平放在水平桌面上，取下兩側(cè)的墊圈，移動游碼至標尺左端的零刻度線后，發(fā)現(xiàn)天平指針在分度盤中央擺動的幅度如圖所示，則接下來應(yīng)進行的操作是。（2）調(diào)節(jié)天平橫梁平衡后，某同學(xué)誤將被測物體放在托盤天平的右盤中，再次調(diào)節(jié)天平平衡，左盤中砝碼的質(zhì)量和游碼的示數(shù)分別為65g和3.2g，則被測物體的質(zhì)量為g。9．（2022?攀枝花）“嫦娥五號”成功從月球表面采回1731g月壤樣品，標志著我國的探月工程取得了巨大的成就。在月壤樣品返回地球的途中，其質(zhì)量（選填“變大”、“變小”或“不變”）。月壤樣品的密度與干燥的細沙接近（約為1.5g/cm3），樣品的體積約為cm3。10．（2022?羅山縣三模）愛研究的小楓同學(xué)拿了一個透明玻璃球放在地上，如圖所示，站在一定距離欣賞玻璃球，看到藍天和大地反轉(zhuǎn)了過來，煞是好看。這是因為玻璃球相當(dāng)于凸透鏡，遠處風(fēng)景通過玻璃球成了一個像而已。該像的性質(zhì)是（寫清楚正倒、大小、虛實）。干燥的泥土和潮濕的泥土，密度較大的是的泥土。11．（2022?崇川區(qū)一模）小白想測量校園里一塊長方體校訓(xùn)石對水平地面的壓強，他找到一些與其材質(zhì)相同的小石塊，用測力計、燒杯、水、細線和卷尺等進行如下實驗。（g取10N/kg）（1）使用彈簧測力計前，應(yīng)檢查指針是否指在；（2）由圖示操作，測出小石塊受到的浮力F＝N，石塊的體積為cm3；（3）計算出小石塊的密度ρ石＝kg/m3；（4）測出校訓(xùn)石的長、寬、高分別為5m、2m、2m，則校訓(xùn)石平放時對水平地面的壓力F＝N。12．（2022?安慶二模）小明撿到一個質(zhì)量為54g，體積為36cm3的鋁球，已知ρ鋁＝2.7×103kg/m3，小明通過計算發(fā)現(xiàn)該球是空心的，其空心體積為cm3。13．（2022?合肥模擬）有甲、乙