5.3科学探究：物质的密度基础训练知识点1物体质量与体积的关系1.关于密度，下列说法正确的是（）A.密度与物体的质量成正比，与物体的体积成反比B.密度是物质的特性，与物体的质量和体积无关C.密度与物体所处的状态无关D.密度与物体的温度无关2.如图所示为探究甲、乙两种物质质量跟体积的关系时作出的图像，以下分析正确的是（）A.同种物质的质量跟体积的比值是不同的B.不同物质的质量跟体积的比值是相同的C.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的大D.甲物质的质量跟体积的比值比乙物质的小知识点2密度3.用密度为2.7×103kg/m3的铝制成甲、乙、丙三个大小不同的立方体，要求它们的棱长分别是0.1m、0.2m和0.3m，制成后让质量检查员称出它们的质量，分别是3kg、21.6kg和54kg，质量检查员指出：有两个不合格，其中一个掺入了杂质为次品，另一个混入了空气泡为废品。则这三个立方体（）A.甲为废品，乙为合格品，丙为次品B.甲为合格品，乙为废品，丙为次品C.甲为次品，乙为合格品，丙为废品D.甲为废品，乙为次品，丙为合格品4.物体a、b的质量和体积的关系如图所示，由图可以判断出它们的关系为ρa　　ρb（选填“＞”、“＜”或“=”）．125.张鹏家买了一桶食用油，用去一半后，剩下的食用油的密度　　（填“变大”、“变小”或“不变”），食用油的密度为是0.8×103kg/m3．表示的物理意义是．知识点3密度的测量6.小伟同学利用天平和量筒测橙汁的密度，下列操作步骤中多余的是（）A.用天平测量空烧杯的质量B.将橙汁倒入烧杯中，用天平测量烧杯和橙汁的总质量C.将烧杯中的橙汁倒入量筒中一部分，测出量筒中橙汁的体积D.用天平测量烧杯和剩余橙汁的总质量7.社会上食品造假事件时有发生．小明的奶奶从自由市场上购买了一箱牛奶，小明想知道牛奶是否掺水．通过查阅资料得知，在牛奶中掺水后，掺水含量与牛奶密度的关系如下表所示．小明取l00ml这种牛奶，测得它的质量为102.2g，则这种牛奶（）牛奶中掺水含量0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%牛奶密度（g/cm3）1.0301.0271.0241.0211.0181.0151.0121.0091.0061.0031.000A.未掺水B.掺水含量20％以下C.掺水含量20％~30％D.掺水含量30％以上8.小明家有一个镶嵌玉石的铜制工艺品，在实验室中用测出工艺品的质量为141g，已知其中铜的质量为89g。如图所示，将工艺品浸没在装有40mL水的量筒中，则工艺品的体积为cm3。由此可以算出玉石的密度为g/cm3（铜的密度为8.9g/cm3）．综合训练9.规格相同的瓶装了不同的液体，放在横梁已平衡的天平上，如图所示，则（）12A.甲瓶液体质量较大　　B.乙瓶液体质量较大C.乙瓶液体密度较大　D.两瓶液体密度相等10.我国研制的“全碳气凝胶”是目前世界上密度最小的固态材料，其密度仅为0.16kg/m3，则（　　）A.该材料体积越大，密度越大B.1m3的该材料质量为0.16kgC.该材料制成的物品带到太空，质量减小D.该材料适合做打桩用的重锤11.（多选）现有密度分别为ρ1、ρ2（ρ1<ρ2）的两种液体，质量均为m0，某工厂要用它们按体积比1：1的比例配制一种混合液（设混合前后总体积保持不变），且使所得混合液的质量最大。则（）A.这种混合液的密度为B.这种混合液的密度为C.按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为D.按要求配制后，剩下的那部分液体的质量为12.1kg的水凝固成冰，其质量是　　kg，体积　　．（选填“变大”、“变小”或“不变”）13.夏天，用橡皮膜封闭一锥形瓶的瓶口，把锥形瓶放在冰水中后，瓶口的橡皮膜会向下凹，如图，由此可知：该瓶内气体温度降低，密度（选择“变大”、“不变”、“变小”）.根据气体密度的这种变化规律，发生火灾时为了避免吸入燃烧后产生的有毒气体，人应尽量贴近地面爬行的理由是。1214.在测小石块的密度的实验中，小明先用天平测小石块的质量（如图甲所示），小石的质量是g，再用量筒测小石块的体积（如图乙所示），测小石块的密度ρ1=g/cm3；小丽做实验时，先用量筒测小石块的体积，再用天平测小石块的质量，测得的小石块的密度为ρ2，则ρ2ρ1。15.国家标准规定以A0、A1、A2、B1、B2等标记来表示纸张幅面规格，以“克重”来表示纸张每平方米的质量．刘刚家新买回一包打印纸，包上标注着“A470g500sheet210×297mm”，意思是该包纸是500张规格为70g、210mm×297mm的A4通用纸．刘刚想知道这种纸的厚度和密度，只需用刻度尺测出这报纸的厚度．如果刘刚测得这包纸的厚度为5cm，那么这种纸的厚度是　　mm，密度是　　kg/m3．16.有些物理量与物质的微观结构有关，为了研究不同物质的密度与其内部粒子排列紧密程度的关系，小伟通过查阅资料，得到甲，乙，丙三种物质的密度关系是ρ甲＞ρ乙＞ρ丙，及其内部粒子排列的模型如图所示．①根据以上信息，关于物质的密度与其内部粒子排列紧密程度的关系，小伟可得出的初步结论是：　　．②小张从其他资料中查到了与上述情况不符的实例，与小伟一起思考分析并查找原因，合理的选项是：　　．A.物理量都与物质的微观结构无关B.物理的密度还与其他因素有关C.由小数研究对象归纳出的结论，不具有普遍意义1217.在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验．（1）图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他的错误是．（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质最随体积变化的图像，如图乙所示，①分析图像可知：同种物质的不同物体，其质量与体积的比值（选填“相同”或“不同”）．物理学中将质量与体积的比值定义为密度，塑料的密度为kg/m3．②往烧杯内倒入l0cm3的液体，用天平称出烧杯和液体的总质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为g．若烧杯内液体的体积为20cm3，则烧杯和液体的总质量应为g．18.在探究“物体的质量与体积之间的关系”时，小明同学把收集到的数据填入下表．但他漏填了第二次测量的质量和体积，其质量和体积的读数如图所示．（1）请你帮他完成表格中漏填的三个数据：　　、　　、　　；（2）分析表格中的数据，写出可得出的结论：　　．（写一个即可）（3）小明与其他同学交流后，发现从表中的数据可以看出：由同种物质组成的不同物体其质量与体积之间存在一个关系，请写出此关系．实验次数测量对象质量（g）体积（cm3）质量/体积（g/cm3）1铁块146.867.802铁块23铁块3156207.804塑块17.561.255塑块212.5101.256塑块325201.251219.今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想：柑橘的密度是多少呢？于是，他将柑橘带到学校实验室，用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g，测得装满水的溢水杯的总质量是360g；然后借助牙签使这个柑橘浸没在溢水杯中，当溢水杯停止排水后再取出柑橘，接着测得溢水杯的总质量是240g。请根据上述实验过程解答下列问题：（1）溢水杯中排出水的质量是多大？（2）这个柑橘的体积和密度各是多大？（3）小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较，是偏大还是偏小？经典考题20.有一体积为20cm3的均匀固体，用天平测得它的质量为160g，下列说法正确的是（）A.用天平测它的质量时，砝码应放在天平左盘B.此固体的密度为8×103kg/m3C.把此固体带到月球上，质量变为原来的D.把此固体截去一半，剩余部分密度为4×103kg/m321.探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的铝块进行实验：（1）图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景，他的操作错误的是。（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据画出了铝块质量随体积变化的图像，如图乙所示，分析图像可知，铝块的质量与体积的比值是一个定值，为g/cm3。22.质量为0.5kg的空瓶，装满水后的总质量为2.0kg，装满某种液体后的总质量为1.7kg，此液体密度为__________kg/m3（ρ水=1.0×103kg/m3）。1223.小军在综合实践活动中，利用天平（砝码）、量筒、烧杯和细线等器材，对某种合金和水进行了探究。（1）小军首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究．①将天平放在水平桌面上并游码归零后，若指针静止时位置如下图所示，则应将平衡螺母向（选填“左”或“右”）端调节；②下图是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置，它的质量为g；③下图是他用量筒测最②中合金块体积的情景，则该合金块的体积是cm3；④换用大小不同的合金块，重复上述测量。他得到不同合金块的质量与体积的关系图像如图所示．由图像可知，合金块的质量与体积成比；⑤通过上述探究，若合金块的体积为l0cm3，则它的质量m=g；（2）小军接着对水进行探究，描绘出质量与体积的关系图线如图中甲所示．他分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线甲未经过坐标原点．由此推断：水的质量与体积的关系图线应是（选填图中“乙”、“丙”或“丁”）24.海南环岛自行车赛引人瞩目。下表是制造赛车各种材料的技术指标。12材料 技术指标：求： 若车架的体积约为，则车架的最小质量是多大？12参考答案1.B解析：密度是物质的一种特性，与物质的质量和体积无关，但是它受物体状态和温度的影响，如：水与冰的密度不同，物体有热胀冷缩的性质等。2.C3.C解析：甲的密度为，乙的密度为，丙的密度为。因为ρ乙=ρ铝，所以乙是合格品；ρ丙＜ρ铝，所以丙是废品；ρ甲＞ρ铝，所以甲是次品。4.＞解析：由密度公式：得，，，所以＞。5.不变1m3的食用油的质量为0.8×103kg解析：密度是物质的一种特性，密度与物体的质量和体积都无关，所以，一桶食用油，用去一半后，剩下的食用油的密度铝的密度不变；食用油的密度为是0.8×103kg/m3，由密度定义可知，它的物理意义是1m3的食用油的质量为0.8×103kg．知识点3密度的测量6.A解析：在测橙汁的密度时，先测出烧杯和橙汁的总质量；将部分橙汁倒入量筒中，测出量筒中橙汁的体积；用天平测出烧杯和剩余橙汁的质量，计算出倒出橙汁的质量．从而可以计算出橙汁的密度。所以A步骤中测量空烧杯的质量是多余的。7.C解析：这种牛奶的密度为，故掺水含量20％~30％。8.天平302.69.C解析：天平平衡，说明甲、乙两液体的质量相等，所以排除A、B答案，甲液体的体积大于乙液体的体积，根据密度的公式可知，甲的密度小于乙的密度。10.B11.BC解析：设液体的体积为V，则混合液体的体积为2V，两种液体的质量分别为m1=ρ1V，m2=ρ2V，则混合液体的质量为m=m1+m2=ρ1V+ρ2V，所以混合液体的密度为，12故A错误、B正确；因为，ρ1＜ρ2，V1＞V2，由可知，质量相等的两液体中，液体密度为ρ1的体积较大，则两液体配制成混合密度为，混合液的最大质量为m=m0+m′=m+ρ2V2=m+ρ2V1=m0+ρ2，则剩下的那部分液体的质量为2m0﹣（1+）m0=（1﹣）m0．故C正确、D错误．12.1变大解析：将1kg水完全凝固成冰后，因为质量不随形状的改变而改变，因此质量不变，还是1kg；水凝固成冰后密度变小，由可知，水变成冰后，体积变大．13.变大燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方，所以应该贴近地面爬行解析：瓶内气体温度降低后，密度变大。发生火灾时，燃烧产生的有毒气体温度较高，密度较小而上浮，会分布在房间上方。14.24.0（或24）2.4大于（>）解析：用天平测物体质量时，物质质量等于右盘砝码的质量加上游码的示数，故小石块的质量是24.0g，其体积为10mL（cm3），；用量筒测石块体积后，石块上附有水质量变大，故密度变大。15.0.1700解析：由题意可知这种纸每张的厚度为：；这种纸的密度为：。16.①不同物质，内部粒子排列紧密程度越低，物质密度越小②B、C解析:由图可知，甲物质的粒子排列最紧密，密度最大，丙物质的粒子排列最疏松，密度最小，则可得出的初步结论是：不同物质，内部粒子排列紧密程度越低，物质密度越小；一些物理量如密度等，与物质的微观结构有关，A不合理；物质的密度还与物质的状态等因素有关，B合理；由少数研究对象归纳出的结论，不具有普遍意义，C合理。17.（1）称量时调节平衡螺母（2）①相同②37.445.4解析：（1）天平的平衡螺母，是为了调节天平平衡而设的，只直到调节的作用，在天平平衡后，平衡螺母应固定，即在测量物体质量时，平衡螺母不能移动；（2）①分析图像可知：同种物质的不同物体，其质量与体积的比值相同；由图像可知，当塑料的体积为20cm3时，其对应的质量约为24g，则塑料的密度为：12；②由图丙可知，此时烧杯和液体的总质量为20g+10g+5g+2.4g=37.4g；由乙图可知，当液体的体积为25cm3时，其对应的质量约为20g，则塑料的密度为：；当烧杯内装10cm3液体时，其总质量为；当烧杯内装20cm3液体时，其总质量为。18.（1）78107.8（2）同种物质，其质量与体积的比值相等（3）质量与体积的关系式解析：（1）由图示可知，铁块的质量m=50g+20g+5g+3g=78g，铁块的体积V=30cm3﹣20cm3=10cm3；质量与体积的比值；（2）由表中数据可以得出结论：同种物质，其质量与体积的比值相等；或不同物质，其质量与体积的比值一般不同；体积相同的不同物质，其质量一般不同；同种物质，体积和质量成正比，体积越大，质量越大；（3）由表中实验数据可知，同种物质，其质量与体积的比值相等，质量与体积的关系式．19.解：（1）柑橘排水质量为m排＝m总－m剩＝360g－240g＝120g；（2）柑橘的体积为V橘＝V排＝柑橘的密度为；（3）从溢水杯中取出柑橘的过程中，会带走部分水，使得测得柑橘排开水的体积变大，因此测得柑橘的密度将偏小。答：（1）溢水杯中排出水的质量是120g；（2）这个柑橘的体积和密度各是120cm3和0.95g/cm3；（3）用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较，是偏小。20.B解析：用天平测它的质量时，物体应放在天平左盘，砝码应放在天平右盘，A不正确，不符合题意；固体的密度，B正确，符合题意；把此固体带到月球上，质量不变，重力变为原来的，C不正确，不符合题意；把此固体截去一半，剩余部分密度不变，D不正确，不符合题意。21.（1）直接用手取(放)砝码（或没用镊子取（放）砝码（2）2.722.0.8×103解析：水的质量为m水=2.0kg－0.5kg=1.5kg，液体的质量为m液=1.7kg－120.5kg=1.2kg，两种液体的体积相等，所以有，代入数据可得液体密度为0.8×103kg/m3。23.（1）①左②34③5④正⑤68（2）丙解析：（1）①天平在水平桌面上放好后，并将游码归零，指针偏右，则说明右侧偏重，所以平衡螺母应向左端调节； ②物体的质量等于砝码加游码示数，为34g； ③所测合金的体积为量筒两次示数之差，即为5cm3； ④读图4得，体积越大，质量越大，故质量与体积成正比； ⑤结合②③与图4知，合金的密度大小不变，即斜线的斜率，则该合金的密度为ρ=m/V=6.8g/cm3,故当合金体积为10cm3时，对应的质量为68g．(2)依据合金密度保持不变，即直线的斜率保持不变，故应选择与甲直线平行的线，故选择图线丙．24.查表可知，符合车架材料的是碳纤维（密度为1.6×103kg/m3），所以车架的最小质量是m=ρV=1.6×103kg/m3×3×10-3kg/m3=4.8kg。答：车架的最小质量是4.8kg。12