1. ($\bigstar\bigstar\bigstar$)小明从超市购买了一把实心铜汤匙,回家后利用所学知识判断汤匙是否由纯铜制成。用电子秤测得其质量是 $32.8\ g$,再测出一个玻璃杯的质量为 $80\ g$,然后将汤匙放入盛满水的水槽中,用玻璃杯承接溢出的水,测量玻璃杯和溢出的水的总质量为 $84\ g$。下表是小明查阅资料得知的部分物质的密度。

(1) 求汤匙的体积。
(2) 请通过计算判断汤匙是不是纯铜制成的。
(1) 求汤匙的体积。
(2) 请通过计算判断汤匙是不是纯铜制成的。
答案
解:(1)溢出水的质量为:$m_{水}=84\ \mathrm {g}-80\ \mathrm {g}=4\ \mathrm {g};$
汤匙的体积等于溢出水的体积:$V_{汤匙}=V_{水}=\frac {m_{水}}{ρ_{水}}=\frac {4\ \mathrm {g}}{1\ \mathrm {g/cm}^3}=4\ \mathrm {cm}^3;$
(2)汤匙的密度:$ρ_{汤匙}=\frac {m_{汤匙}}{V_{汤匙}}=\frac {32.8\ \mathrm {g}}{4\ \mathrm {cm}^3}=8.2\ \mathrm {g/cm}^3=8.2×10^3\ \mathrm {kg/m}^3,$
由密度表知,铜的密度是$8.9×10^3\ \mathrm {kg/m}^3,$故此汤匙不能是纯铜制成的.
汤匙的体积等于溢出水的体积:$V_{汤匙}=V_{水}=\frac {m_{水}}{ρ_{水}}=\frac {4\ \mathrm {g}}{1\ \mathrm {g/cm}^3}=4\ \mathrm {cm}^3;$
(2)汤匙的密度:$ρ_{汤匙}=\frac {m_{汤匙}}{V_{汤匙}}=\frac {32.8\ \mathrm {g}}{4\ \mathrm {cm}^3}=8.2\ \mathrm {g/cm}^3=8.2×10^3\ \mathrm {kg/m}^3,$
由密度表知,铜的密度是$8.9×10^3\ \mathrm {kg/m}^3,$故此汤匙不能是纯铜制成的.
2. ($\bigstar\bigstar\bigstar$)书写毛笔字时,要将墨条在砚台上加水研磨成墨汁。现有一款“梅兰竹菊”墨条,其相关信息见下表。
| 名称 | “梅兰竹菊”老徽墨 |
| :---: | :---: |
| 材质 | 古法松烟墨 |
| 规格 | 储存盒长 $24\ cm$,宽 $18\ cm$,厚 $3.5\ cm$(四个墨条总质量 $396\ g$) |
| 用途 | 书画创作,收藏 |
(1) 若航天员把墨条带到“天和”核心舱,墨条的质量______(填“变小”“不变”或“变大”)。
(2) 单个墨条的尺寸为:长 $14\ cm$、宽 $3\ cm$、厚 $1.5\ cm$。此墨条的密度是多少?(结果保留两位小数)
(3) 墨条应紧密嵌入储存盒中密封避光保存,若储存盒的质量是 $630\ g$,且是由同种材料制作而成的。请通过题中信息计算,鉴别储存盒可能是由什么材料制成的。($\rho_{木} = 0.5×10^{3}\ kg/m^{3}$,$\rho_{塑料} = 0.96×10^{3}\ kg/m^{3}$,$\rho_{铝} = 2.7×10^{3}\ kg/m^{3}$)(1)
(2)
(3)
| 名称 | “梅兰竹菊”老徽墨 |
| :---: | :---: |
| 材质 | 古法松烟墨 |
| 规格 | 储存盒长 $24\ cm$,宽 $18\ cm$,厚 $3.5\ cm$(四个墨条总质量 $396\ g$) |
| 用途 | 书画创作,收藏 |
(1) 若航天员把墨条带到“天和”核心舱,墨条的质量______(填“变小”“不变”或“变大”)。
(2) 单个墨条的尺寸为:长 $14\ cm$、宽 $3\ cm$、厚 $1.5\ cm$。此墨条的密度是多少?(结果保留两位小数)
(3) 墨条应紧密嵌入储存盒中密封避光保存,若储存盒的质量是 $630\ g$,且是由同种材料制作而成的。请通过题中信息计算,鉴别储存盒可能是由什么材料制成的。($\rho_{木} = 0.5×10^{3}\ kg/m^{3}$,$\rho_{塑料} = 0.96×10^{3}\ kg/m^{3}$,$\rho_{铝} = 2.7×10^{3}\ kg/m^{3}$)(1)
不变
(2)
解:单个墨条的质量$m_{1}=\frac {396\ \mathrm {g}}4=99\ \mathrm {g}$,其体积$V_{1}=14\ \mathrm {cm}×3\ \mathrm {cm}×1.5\ \mathrm {cm}=63\ \mathrm {cm}^3$,墨条的密度:$\rho_{1}=\frac {m_{1}}{V_{1}}=\frac {99\ \mathrm {g}}{63\ \mathrm {cm}^3}≈1.57\ \mathrm {g/cm}^3$;
(3)
解:储存盒的体积$V=24\ \mathrm {cm}×18\ \mathrm {cm}×3.5\ \mathrm {cm}=1512\ \mathrm {cm}^3$,储存盒材料的体积:$V_{2}=V-4×V_{1}=1512\ \mathrm {cm}^3-4×63\ \mathrm {cm}^3=1260\ \mathrm {cm}^3$,储存盒的质量$m_{2}=630\ \mathrm {g}$,制作储存盒材料的密度:$\rho_{2}=\frac {m_{2}}{V_{2}}=\frac {630\ \mathrm {g}}{1260\ \mathrm {cm}^3}=0.5\ \mathrm {g/cm}^3=0.5×10^3\ \mathrm {kg/m}^3=\rho_{木}$,可见,储存盒是由木材制成的。
答案
不变
解:(2)单个墨条的质量$m_{1}=\frac {396\ \mathrm {g}}4=99\ \mathrm {g},$其体积$V_{1}=14\ \mathrm {cm}×3\ \mathrm {cm}×1.5\ \mathrm {cm}=63\ \mathrm {cm}^3,$
墨条的密度:
$ρ_{1}=\frac {m_{1}}{V_{1}}=\frac {99\ \mathrm {g}}{63\ \mathrm {cm}^3}≈1.57\ \mathrm {g/cm}^3;$
(3)储存盒的体积$V=24\ \mathrm {cm}×18\ \mathrm {cm}×3.5\ \mathrm {cm}=1512\ \mathrm {cm}^3,$
储存盒材料的体积:
$V_{2}=V-4×V_{1}=1512\ \mathrm {cm}^3-4×63\ \mathrm {cm}^3=1260\ \mathrm {cm}^3,$
储存盒的质量$m_{2}=630\ \mathrm {g},$
制作储存盒材料的密度:
$ρ_{2}=\frac {m_{2}}{V_{2}}=\frac {630\ \mathrm {g}}{1260\ \mathrm {cm}^3}=0.5\ \mathrm {g/cm}^3=0.5×10^3\ \mathrm {kg/m}^3=ρ_{木},$
可见,储存盒是由木材制成的.
解:(2)单个墨条的质量$m_{1}=\frac {396\ \mathrm {g}}4=99\ \mathrm {g},$其体积$V_{1}=14\ \mathrm {cm}×3\ \mathrm {cm}×1.5\ \mathrm {cm}=63\ \mathrm {cm}^3,$
墨条的密度:
$ρ_{1}=\frac {m_{1}}{V_{1}}=\frac {99\ \mathrm {g}}{63\ \mathrm {cm}^3}≈1.57\ \mathrm {g/cm}^3;$
(3)储存盒的体积$V=24\ \mathrm {cm}×18\ \mathrm {cm}×3.5\ \mathrm {cm}=1512\ \mathrm {cm}^3,$
储存盒材料的体积:
$V_{2}=V-4×V_{1}=1512\ \mathrm {cm}^3-4×63\ \mathrm {cm}^3=1260\ \mathrm {cm}^3,$
储存盒的质量$m_{2}=630\ \mathrm {g},$
制作储存盒材料的密度:
$ρ_{2}=\frac {m_{2}}{V_{2}}=\frac {630\ \mathrm {g}}{1260\ \mathrm {cm}^3}=0.5\ \mathrm {g/cm}^3=0.5×10^3\ \mathrm {kg/m}^3=ρ_{木},$
可见,储存盒是由木材制成的.
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