第六章质量与密度（原卷版）

第六章质量与密度（原卷版）知识导航知识点回顾知识点1：质量1、质量：（1）质量概念：物体所含物质的多少叫质量，符号用m表示。（2）质量是物体本身的一种属性，它不随物体的形态、状态、位置、温度而改变。（3）质量单位：国际单位：千克（kg），常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）。1t=1000kg、1kg=1000g、1g=1000mg2、质量的测量：（1）质量的实验室测量工具：托盘天平；在生活中，质量的测量还有杆秤、案秤、磅秤、电子秤等等。（2）托盘天平的结构：底座、游码、标尺、平衡螺母、横梁、托盘、分度盘、指针。（3）天平的使用注意事项：被测物体的质量不能超过天平的量程（天平所能称的最大质量）；向盘中加减砝码时要用镊子，不能用手接触砝码，不能把砝码弄湿、弄脏；潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的盘中。（4）使用步骤：①放置——天平应水平放置。②调节——天平使用前要使横梁平衡。首先把游码放在标尺的“0”刻度处，然后调节横梁两端的平衡螺母（移向高端），使横梁平衡。③称量——称量时应把被测物体放天平的左盘，把砝码放右盘（先大后小）。游码能够分辨更小的质量，在标尺上向右移动游码，就等于在右盘中增加一个更小的砝码。（5）读数：被测物体的质量=右盘中砝码的总质量+游码在标尺上的指示值。知识点2：密度1、密度的定义：物体的质量与它的体积之比叫物体的密度。2、密度公式是：。ρ—密度—千克每立方米（kg/m3）m—质量—千克（kg）V—体积—立方米（m3）3、密度的特性：一种物质的质量与体积的比值是一定的，物质不同，其比值一般不同，这反映了不同物质的不同特性，物理学中用密度表示这种特性。4、密度单位：国际单位制中，密度单位是kg/m3，常用单位还有：g/cm3（ml），1g/cm3=103kg/m3。5、单位意义：水的密度（其物理意义为：体积为1m3的水，质量为1.0×103kg，也就是1t）6、不同物质，质量相等时，体积跟密度成反比。7、不同物质，体积相等时，质量跟密度成正比。8、气体有充满空间的特点，比如氧气瓶内氧气用掉一半，质量减小一半，体积不变，则密度减小一半。知识点3：测量物质的密度1、测量工具：量筒（量杯）、天平。用量筒测量物体的体积；用天平测量物体质量。2、量筒的使用：液体物质的体积可以用量筒测出。量筒（量杯）的使用方法：①观察量筒标度的单位。1L=1dm31mL=1cm3②观察量筒的最大测量值（量程）和分度值（最小刻度）。③读数时，视线与量筒中凹液面的底部相平（或与量筒中凸液面的顶部相平）。3、液体密度的测量：液体密度的测量步骤如下：（1）用天平称出烧杯和液体的总质量m1；（2）将烧杯中的一部分液体倒入量筒中，读出量筒中液体的体积V；（3）用天平称出烧杯与剩下液体的总质量m2；（4）计算液体的密度：。4、固体密度的测量：固体密度的测量步骤如下：（1）用天平测量固体的质量m；（2）在量筒中倒入适量的水，读出水的体积V1；（3）用细线拴住固体，轻放浸没在水中，读出固体与水的总体积V2；（4）计算固体的密度：QUOTE。知识点4：密度与社会生活1、密度与温度：温度能改变物质的密度，一般物体都是在温度升高时体积膨胀（即：热胀冷缩），密度变小。2、水的反常膨胀：水在4℃时密度最大，4℃以下是热缩冷胀，这是水的反常膨胀。3、密度与物质鉴别：不同物质的密度一般不同，通过测量物质的密度可以鉴别物质。典例分析考点1质量【典例1】（2021•常德）关于托盘天平的使用方法，下列说法中正确的是（）A．调节横梁平衡时，指针指在分度盘左边，应向左调节平衡螺母 B．在称物体质量前，应先估测被测物体的质量，以免超过量程 C．称量时，被测物体放在右盘，砝码放在左盘 D．称量时，向砝码盘中加砝码的顺序是由小到大【典例2】（2022•桂林）小桂带了一瓶水进入中考考场，在考试过程中，小桂喝掉一部分水后，瓶中水的质量、密度（均选填“增大”、“减小”或“不变”）。【典例3】（2022•广安）小杰把天平放在水平实验台上并将游码归零，发现托盘天平的指针如图甲所示，此时他应该将天平平衡螺母向（选填“左”或“右”）调节，使天平平衡。在测量过程中，当天平平衡时，所用砝码与游码的位置如图乙所示，该物体的质量是g。考点2密度【典例4】（2022•宜昌）甲、乙两种物质的质量和体积关系图象如图所示，下列说法中正确的是（）A．甲的质量与体积成正比 B．甲的密度与质量成正比 C．甲的密度比乙的密度小 D．质量相同时，甲的体积是乙的体积的8倍【典例5】（2022•眉山）如图所示，图甲是小东用弹簧测力计挂着一块不吸水的实心圆柱形合金体，从空中逐渐浸入水中的情景。图乙是弹簧测力计示数F随该合金体逐渐下降到浸入水中的深度h的变化图象。合金体从接触水面到刚浸没的过程中，受到的浮力逐渐（选填“变大”、“变小”或“不变”）。合金体的密度是kg/m3。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）【典例6】（2022•济南）在“探究固体的质量与体积的关系”的实验中（1）将天平调节好以后，在左盘中放入铁块，向右盘中添加了几个砝码后，观察到天平的指针指在分度盘的位置如图甲所示；再添加一个质量最小的砝码，指针指在分度盘的位置如图乙所示。此时，应先取下质量最小的砝码，接着，直到指针指在分度盘的中央刻度线。（2）小明用3个铁块、小丽用3个木块、小强用3个铝块分别进行实验，记录下实验数据。在老师的引导下，他们用这些实验数据做出了如图丙所示的m﹣V关系图像。从图像可以看出：同种物质组成的不同物体，质量与体积的比值；不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般。因此，这个比值反映的是物质的一种特性，物理学中把它定义为物质的密度。（3）小明通过这次实验真正明白了人们常说的“铁比木头重”这句话的含义。下列说法能体现这句话正确含义的是。A.铁比木头的质量大B.相同体积的铁比木头的质量大C.铁比木头的密度大D.相同质量的铁比木头的体积小【典例7】（2022•思明区校级模拟）小明在实验室找到一只玻璃瓶，如图。当他将瓶子装满水时测得质量为0.4kg，将瓶子装满酒精时测得质量为0.34kg。若在装满水的该瓶中轻轻放入质量为0.7kg的一些金属颗粒，待水溢出后，称得其总质量为0.9kg（ρ酒精＝0.8×103kg/m3）。求：（1）瓶子的质量；（2）金属颗粒的密度。考点3测量物质的密度【典例8】（2022•毕节市）小李在做“测量物质的密度”实验时，用天平测物体的质量再用装有适量水的量筒测物体的体积，用这种方法较准确测量以下物体密度，合理的是（）A．一枚大头针 B．一粒大米 C．比赛用铅球 D．小石块【典例9】（2022•遂宁）小王用天平和量筒测一块鹅卵石的密度，在调节天平平衡时发现指针偏向分度盘的左侧（如图甲），此时应将平衡螺母向端调节使天平平衡；然后用调节好的天平测鹅卵石的质量，天平平衡时右盘中砝码的质量、游码在标尺上的位置如图乙，鹅卵石的质量为g；最后用量筒测出鹅卵石的体积如图丙，则鹅卵石的密度为kg/m3。【典例10】（2022•烟台）在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中：（1）将天平放在水平桌面上，把游码移到零刻度线处，指针位置如图甲所示，应向（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，直至天平平衡。（2）继续进行实验，记录数据a.往烧杯中倒入适量盐水，测得烧杯和盐水的总质量m1为116g。b.如图乙所示，把烧杯中部分盐水倒入量筒，读出量筒中盐水的体积V为40cm3。c.如图丙所示，测出烧杯和剩余盐水的质量m2。d.计算出盐水的密度ρ。请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。烧杯和盐水的总质量m1/g烧杯和剩余盐水的质量m2/g量筒中盐水的质量m/g量筒中盐水的体积V/cm3盐水的密度ρ/g•cm﹣3116①②40③（3）某小组在步骤b中不慎将少量盐水溅在量筒外面，这个小组测得的盐水密度会偏大还是偏小？【典例11】（2021•宜昌）端午节家庭聚会后，小鹏的父亲将喝剩的白酒交给他，要他利用所学的物理知识测出白酒的密度。家中没有量筒，只找到了一个弹簧测力计和一个废旧的铁块，于是他在两只玻璃杯中分别装入水和白酒，进行了如下操作：①将铁块悬挂在弹簧测力计下方，读出测力计的示数F1，如图甲所示；②把铁块浸没在水中，读出测力计示数F2；③把铁块浸在白酒中，读出测力计示数F3。请你回答下列问题：（1）弹簧测力计示数F1＝N；（2）图中他有操作错误的是图（选填“甲”、“乙”、“丙”），请指出错误之处；（3）更正错误操作后，测力计的示数变成F4，请你帮小鹏推导出白酒密度的表达式ρ酒＝。（用字母符号表示，水的密度为ρ水）考点4密度与社会生活【典例12】（2022•天山区校级模拟）现有一合金部件，测量其体积为89cm3，若质量不变，如果分别用纯金属甲和纯金属乙制作，体积分别为65cm3和105cm3，则合金零件中甲、乙金属的质量比为（）A．5：6 B．4：3 C．2：3 D．13：21【典例13】（2021•长沙）2020年12月17日，“嫦娥五号”返回器携带质量为1731g的月球样品在预定区域安全着陆。样品容器是在真空状态下进行封装的。在回归地球的途中，月球样品的质量保持；航空器能在高空飞行，原因之一是航空器材常采用强度高，密度的合金或新型合成材料制成的。【典例14】（2022•蒸湘区校级模拟）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（ρ木＝0.72g/cm3，ρ塑料＝1.2g/cm3，ρ碳纤维＝1.8g/cm3），他用量筒测得一支螺旋桨的体积为10cm3，请你通过计算判断该螺旋桨的材料是什么？（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？巩固训练一、选择题。1．（2022•杭州）下列物体质量最接近20kg的是（）A．一个鸡蛋 B．一本科学书 C．一辆自行车 D．一辆汽车2．（2022•莱西市一模）如图所示，用已调节好的天平测量烧杯和水的总质量是（）A．150g B．1.2g C．151.4g D．151.2g3．（2022•德保县一模）关于物质的密度，下列说法正确的是（）A．“铁比木头重”这句话是指拿起铁块一定比拿起木块费力 B．根据公式ρ＝可知，某种物质的密度与其质量成正比，与其体积成反比 C．将正方体木块切去一半，剩余部分质量变小，密度变小 D．被踩瘪但没破的乒乓球，球内气体的质量不变，密度变大4．（2022•双牌县一模）小达同学查密度表知道冰的密度是0.9×103kg/m3，水的密度是1.0×103kg/m3，他将一质量为100g的冰块放入空玻璃杯中，待冰完全熔化后水的体积为（）A．110cm3 B．90cm3 C．95cm3 D．100cm35．（2022•绍兴）实验室用于测量液体体积的仪器是（）A．刻度尺 B．量筒 C．温度计 D．秒表6．（2022•岳池县模拟）如图所示，用托盘天平和量筒测量一石块的密度，图甲是天平在某时刻分度盘指针的位置，图乙是天平调平后测量石块质量，天平平衡时右盘中砝码和游码的情形，图丙是测量石块体积的情形。下列说法正确的是（）A．若图甲是称量时的情形，则应将天平的平衡螺母向左调，使天平平衡 B．若将石块从成都带到广安，其质量会变小 C．石块的密度是2.7×103kg/m3 D．若图丙中先测石块和水的总体积，再拿出石块测水的体积，则测出的石块密度会偏大7．（2021•株洲）在“探究水沸腾时温度变化的特点”中，用水银温度计测量水温。水温升高时，温度计内有关水银的物理量，减小的是（）A．质量 B．体积 C．密度 D．原子数二、填空题。8．（2022•无为市二模）实验室用的托盘天平，砝码盒中常配备的砝码规格有100g、50g、20g、10g、5g。现要测量一物体的质量。（1）调节横梁平衡：将天平放在水平桌面上，取下两侧的垫圈，移动游码至标尺左端的零刻度线后，发现天平指针在分度盘中央摆动的幅度如图所示，则接下来应进行的操作是。（2）调节天平横梁平衡后，某同学误将被测物体放在托盘天平的右盘中，再次调节天平平衡，左盘中砝码的质量和游码的示数分别为65g和3.2g，则被测物体的质量为g。9．（2022•攀枝花）“嫦娥五号”成功从月球表面采回1731g月壤样品，标志着我国的探月工程取得了巨大的成就。在月壤样品返回地球的途中，其质量（选填“变大”、“变小”或“不变”）。月壤样品的密度与干燥的细沙接近（约为1.5g/cm3），样品的体积约为cm3。10．（2022•罗山县三模）爱研究的小枫同学拿了一个透明玻璃球放在地上，如图所示，站在一定距离欣赏玻璃球，看到蓝天和大地反转了过来，煞是好看。这是因为玻璃球相当于凸透镜，远处风景通过玻璃球成了一个像而已。该像的性质是（写清楚正倒、大小、虚实）。干燥的泥土和潮湿的泥土，密度较大的是的泥土。11．（2022•崇川区一模）小白想测量校园里一块长方体校训石对水平地面的压强，他找到一些与其材质相同的小石块，用测力计、烧杯、水、细线和卷尺等进行如下实验。（g取10N/kg）（1）使用弹簧测力计前，应检查指针是否指在；（2）由图示操作，测出小石块受到的浮力F＝N，石块的体积为cm3；（3）计算出小石块的密度ρ石＝kg/m3；（4）测出校训石的长、宽、高分别为5m、2m、2m，则校训石平放时对水平地面的压力F＝N。12．（2022•安庆二模）小明捡到一个质量为54g，体积为36cm3的铝球，已知ρ铝＝2.7×103kg/m3，小明通过计算发现该球是空心的，其空心体积为cm3。13．（2022•合肥模拟）有甲、乙