1.关于质量和密度,下列说法正确的是 (
A.同种物质随着温度降低,密度会增大
B.质量为$ m $的冰熔化成水,其体积将变小
C.固体的密度一定大于液体、气体的密度
D.物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
B
)A.同种物质随着温度降低,密度会增大
B.质量为$ m $的冰熔化成水,其体积将变小
C.固体的密度一定大于液体、气体的密度
D.物体的质量随着它的形状、状态和位置的改变而改变
答案
1.B
解析
【分析】
要解决这道题,需明确质量和密度的核心概念:质量是物体的固有属性,不随形状、状态、位置改变;密度是物质的特性,与物质种类、温度、状态有关,可结合公式ρ=m/V分析体积变化。逐个分析选项:
A选项:同种物质温度降低时,并非密度一定增大,如水在0~4℃时温度降低密度增大,但4℃以上温度降低密度会减小,故A错误;
B选项:冰熔化成水,质量m不变,冰的密度小于水的密度,根据V=m/ρ,ρ变大则V变小,体积变小,故B正确;
C选项:固体密度不一定大于液体,例如水银(液体)的密度远大于铁、铜等固体的密度,故C错误;
D选项:质量不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,故D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:水在0~4℃存在反常膨胀,温度降低时密度增大,4℃以上温度降低时密度减小,因此同种物质温度降低密度不一定增大,A错误;
选项B:冰熔化为水,质量m不变,冰的密度ρ冰=0.9×10³kg/m³,水的密度ρ水=1×10³kg/m³,由V=m/ρ可知,m不变,ρ变大则V变小,B正确;
选项C:液体水银的密度(13.6×10³kg/m³)大于多数固体(如铁的密度7.9×10³kg/m³),因此固体密度不一定大于液体,C错误;
选项D:质量是物体所含物质的多少,不随形状、状态、位置改变,D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量及其特性;密度及其特性;密度公式的应用
【点评】
本题考查质量和密度的基础概念,需准确区分质量的属性和密度的特性,易错点在于水的反常膨胀、质量不随状态改变等知识点,是对核心概念的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,需明确质量和密度的核心概念:质量是物体的固有属性,不随形状、状态、位置改变;密度是物质的特性,与物质种类、温度、状态有关,可结合公式ρ=m/V分析体积变化。逐个分析选项:
A选项:同种物质温度降低时,并非密度一定增大,如水在0~4℃时温度降低密度增大,但4℃以上温度降低密度会减小,故A错误;
B选项:冰熔化成水,质量m不变,冰的密度小于水的密度,根据V=m/ρ,ρ变大则V变小,体积变小,故B正确;
C选项:固体密度不一定大于液体,例如水银(液体)的密度远大于铁、铜等固体的密度,故C错误;
D选项:质量不随物体的形状、状态、位置的改变而改变,故D错误。
【解析】
逐一分析各选项:
选项A:水在0~4℃存在反常膨胀,温度降低时密度增大,4℃以上温度降低时密度减小,因此同种物质温度降低密度不一定增大,A错误;
选项B:冰熔化为水,质量m不变,冰的密度ρ冰=0.9×10³kg/m³,水的密度ρ水=1×10³kg/m³,由V=m/ρ可知,m不变,ρ变大则V变小,B正确;
选项C:液体水银的密度(13.6×10³kg/m³)大于多数固体(如铁的密度7.9×10³kg/m³),因此固体密度不一定大于液体,C错误;
选项D:质量是物体所含物质的多少,不随形状、状态、位置改变,D错误。
【答案】
B
【知识点】
质量及其特性;密度及其特性;密度公式的应用
【点评】
本题考查质量和密度的基础概念,需准确区分质量的属性和密度的特性,易错点在于水的反常膨胀、质量不随状态改变等知识点,是对核心概念的常规考查,难度适中。
【难度系数】
0.6
2. 小明测完物体质量后,整理器材时发现天平左盘下粘有一小块橡皮泥,下列分析正确的是(
A.若橡皮泥是在调节横梁水平前粘上去的,则测量结果正确
B.若橡皮泥是在调节横梁水平后粘上去的,则测量结果偏小
C.橡皮泥无论是在什么时候粘上去的,测量结果均不准确
D.橡皮泥质量较小,对测量的结果没有影响
A
)A.若橡皮泥是在调节横梁水平前粘上去的,则测量结果正确
B.若橡皮泥是在调节横梁水平后粘上去的,则测量结果偏小
C.橡皮泥无论是在什么时候粘上去的,测量结果均不准确
D.橡皮泥质量较小,对测量的结果没有影响
答案
2.A
解析
【分析】
要解决这道题,需明确天平的工作原理和使用规则:天平是等臂杠杆,平衡时左盘总质量等于右盘砝码与游码的总质量。关键是判断橡皮泥粘在左盘的时间(调节横梁水平前/后)对测量结果的影响:
1. 若橡皮泥在调节横梁水平前粘:调节天平平衡时,平衡螺母会将橡皮泥的质量计入左盘,使横梁平衡,后续测量物体质量时,砝码和游码的总质量等于物体真实质量,结果正确;
2. 若橡皮泥在调节横梁水平后粘:此时左盘已有物体和橡皮泥,平衡时砝码+游码=物体质量+橡皮泥质量,测量值比物体真实值大,结果偏大。
据此分析各选项即可。
【解析】
天平的平衡原理是:左盘总质量 = 右盘砝码总质量 + 游码对应刻度值。
选项A:若橡皮泥在调节横梁水平前粘在左盘,调节天平平衡时,平衡螺母已抵消橡皮泥的质量,使横梁平衡,后续测量物体质量时,砝码和游码的总质量等于物体真实质量,测量结果正确,A正确;
选项B:若橡皮泥在调节横梁水平后粘在左盘,左盘实际质量为“物体质量 + 橡皮泥质量”,平衡时砝码+游码=物体质量+橡皮泥质量,测量值(砝码+游码)比物体真实质量大,结果偏大,并非偏小,B错误;
选项C:橡皮泥在调节横梁水平前粘时,测量结果准确,C错误;
选项D:橡皮泥粘在左盘会改变左盘总质量,对测量结果有影响,D错误。
【答案】
A
【知识点】
天平的使用
【点评】
本题考查天平使用的易错细节,核心是区分橡皮泥粘在调节横梁水平前/后对测量结果的不同影响,需准确掌握天平调节和测量的原理,避免混淆。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确天平的工作原理和使用规则:天平是等臂杠杆,平衡时左盘总质量等于右盘砝码与游码的总质量。关键是判断橡皮泥粘在左盘的时间(调节横梁水平前/后)对测量结果的影响:
1. 若橡皮泥在调节横梁水平前粘:调节天平平衡时,平衡螺母会将橡皮泥的质量计入左盘,使横梁平衡,后续测量物体质量时,砝码和游码的总质量等于物体真实质量,结果正确;
2. 若橡皮泥在调节横梁水平后粘:此时左盘已有物体和橡皮泥,平衡时砝码+游码=物体质量+橡皮泥质量,测量值比物体真实值大,结果偏大。
据此分析各选项即可。
【解析】
天平的平衡原理是:左盘总质量 = 右盘砝码总质量 + 游码对应刻度值。
选项A:若橡皮泥在调节横梁水平前粘在左盘,调节天平平衡时,平衡螺母已抵消橡皮泥的质量,使横梁平衡,后续测量物体质量时,砝码和游码的总质量等于物体真实质量,测量结果正确,A正确;
选项B:若橡皮泥在调节横梁水平后粘在左盘,左盘实际质量为“物体质量 + 橡皮泥质量”,平衡时砝码+游码=物体质量+橡皮泥质量,测量值(砝码+游码)比物体真实质量大,结果偏大,并非偏小,B错误;
选项C:橡皮泥在调节横梁水平前粘时,测量结果准确,C错误;
选项D:橡皮泥粘在左盘会改变左盘总质量,对测量结果有影响,D错误。
【答案】
A
【知识点】
天平的使用
【点评】
本题考查天平使用的易错细节,核心是区分橡皮泥粘在调节横梁水平前/后对测量结果的不同影响,需准确掌握天平调节和测量的原理,避免混淆。
【难度系数】
0.5
3. 一辆货车的载货量为 40 t,货箱容积为 50 m³,建材公司用这辆货车运送钢材,按规定不能超载,该货车的空间利用率最大只达到
10%
。为使其空间利用率达到 100%,公司决定将钢材和板材两种货物混装,则钢材的质量不能超过10.8
t(结果精确到 0.1 t)。已知钢材的密度$\rho_{钢}=8×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,板材的密度$\rho_{板}=0.6×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,忽略材料间的间隙。答案
3.10% 10.8
解析
【分析】
要解决本题需分两步分析:第一步,计算仅装钢材时的空间利用率,需根据货车最大载货质量和钢材密度算出可装钢材的体积,再与货箱容积的比值即为空间利用率;第二步,混装钢材和板材时,要使空间利用率达100%(体积用完)且总质量不超载,需设钢材质量为未知数,结合总质量、总体积的等量关系列方程求解。
【解析】
先统一单位:$\rho_{钢}=8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}=8\ \mathrm{t/m^3}$,$\rho_{板}=0.6×10^3\ \mathrm{kg/m^3}=0.6\ \mathrm{t/m^3}$。
1. 计算空间利用率:
货车最大载货质量为40t,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得仅装钢材时最多能装的体积:
$V_{钢}=\frac{m}{\rho_{钢}}=\frac{40\ \mathrm{t}}{8\ \mathrm{t/m^3}}=5\ \mathrm{m^3}$
空间利用率为:$\frac{V_{钢}}{V_{容}}×100\%=\frac{5\ \mathrm{m^3}}{50\ \mathrm{m^3}}×100\%=10\%$。
2. 计算混装时钢材的最大质量:
设钢材质量为$m_{钢}$,则板材质量为$m_{板}=40\ \mathrm{t}-m_{钢}$。混装时总体积等于货箱容积,即$V_{钢}+V_{板}=50\ \mathrm{m^3}$,代入体积公式得:
$\frac{m_{钢}}{\rho_{钢}}+\frac{m_{板}}{\rho_{板}}=50\ \mathrm{m^3}$
将已知量代入方程:
$\frac{m_{钢}}{8}+\frac{40 - m_{钢}}{0.6}=50$
解方程得:$m_{钢}≈10.8\ \mathrm{t}$。
【答案】
10%;10.8
【知识点】
密度公式的应用;质量与体积的计算
【点评】
本题是密度公式在实际运输问题中的典型应用,需明确总质量不超载、总体积不超容两个核心约束。解题关键是单位统一,混装问题需通过设未知数建立方程,理清等量关系即可求解,难度适中。
【难度系数】
0.4
要解决本题需分两步分析:第一步,计算仅装钢材时的空间利用率,需根据货车最大载货质量和钢材密度算出可装钢材的体积,再与货箱容积的比值即为空间利用率;第二步,混装钢材和板材时,要使空间利用率达100%(体积用完)且总质量不超载,需设钢材质量为未知数,结合总质量、总体积的等量关系列方程求解。
【解析】
先统一单位:$\rho_{钢}=8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}=8\ \mathrm{t/m^3}$,$\rho_{板}=0.6×10^3\ \mathrm{kg/m^3}=0.6\ \mathrm{t/m^3}$。
1. 计算空间利用率:
货车最大载货质量为40t,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得仅装钢材时最多能装的体积:
$V_{钢}=\frac{m}{\rho_{钢}}=\frac{40\ \mathrm{t}}{8\ \mathrm{t/m^3}}=5\ \mathrm{m^3}$
空间利用率为:$\frac{V_{钢}}{V_{容}}×100\%=\frac{5\ \mathrm{m^3}}{50\ \mathrm{m^3}}×100\%=10\%$。
2. 计算混装时钢材的最大质量:
设钢材质量为$m_{钢}$,则板材质量为$m_{板}=40\ \mathrm{t}-m_{钢}$。混装时总体积等于货箱容积,即$V_{钢}+V_{板}=50\ \mathrm{m^3}$,代入体积公式得:
$\frac{m_{钢}}{\rho_{钢}}+\frac{m_{板}}{\rho_{板}}=50\ \mathrm{m^3}$
将已知量代入方程:
$\frac{m_{钢}}{8}+\frac{40 - m_{钢}}{0.6}=50$
解方程得:$m_{钢}≈10.8\ \mathrm{t}$。
【答案】
10%;10.8
【知识点】
密度公式的应用;质量与体积的计算
【点评】
本题是密度公式在实际运输问题中的典型应用,需明确总质量不超载、总体积不超容两个核心约束。解题关键是单位统一,混装问题需通过设未知数建立方程,理清等量关系即可求解,难度适中。
【难度系数】
0.4
4.“新世界奇迹”北京大兴国际机场创造了多个世界之最,其航站楼混凝土结构F1层平面565 m×437 m不设缝,是世界上最大的机场单块混凝土楼板。若楼板为标准厚度10 cm,则这块楼板的质量最接近(混凝土密度取$2.4×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)(
A.$6×10^5\ \mathrm{t}$
B.$6×10^4\ \mathrm{t}$
C.$6×10^3\ \mathrm{t}$
D.$6×10^7\ \mathrm{t}$
B
)A.$6×10^5\ \mathrm{t}$
B.$6×10^4\ \mathrm{t}$
C.$6×10^3\ \mathrm{t}$
D.$6×10^7\ \mathrm{t}$
答案
4.B
解析
【分析】
要计算楼板的质量,需利用密度公式$m=\rho V$,因此先计算楼板的体积,再代入密度公式求解,计算时要注意统一单位,最后将质量单位换算为吨后与选项对比。
【解析】
1. 统一单位:楼板厚度$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$;
2. 计算楼板体积:$V=长×宽×厚度=565\ \mathrm{m}×437\ \mathrm{m}×0.1\ \mathrm{m}=24690.5\ \mathrm{m}^3$;
3. 计算楼板质量:根据$m=\rho V$,代入$\rho=2.4×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,得$m=2.4×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×24690.5\ \mathrm{m}^3≈5.9×10^7\ \mathrm{kg}$;
4. 单位换算:$1\ \mathrm{t}=10^3\ \mathrm{kg}$,则$5.9×10^7\ \mathrm{kg}=5.9×10^4\ \mathrm{t}$,最接近$6×10^4\ \mathrm{t}$。
【答案】
B
【知识点】
密度公式应用、体积计算、单位换算
【点评】
本题结合实际场景考查密度公式的应用,核心是体积计算和单位换算,难度较低,只要掌握基础公式即可正确解答。
【难度系数】
0.6
要计算楼板的质量,需利用密度公式$m=\rho V$,因此先计算楼板的体积,再代入密度公式求解,计算时要注意统一单位,最后将质量单位换算为吨后与选项对比。
【解析】
1. 统一单位:楼板厚度$h=10\ \mathrm{cm}=0.1\ \mathrm{m}$;
2. 计算楼板体积:$V=长×宽×厚度=565\ \mathrm{m}×437\ \mathrm{m}×0.1\ \mathrm{m}=24690.5\ \mathrm{m}^3$;
3. 计算楼板质量:根据$m=\rho V$,代入$\rho=2.4×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,得$m=2.4×10^3\ \mathrm{kg/m}^3×24690.5\ \mathrm{m}^3≈5.9×10^7\ \mathrm{kg}$;
4. 单位换算:$1\ \mathrm{t}=10^3\ \mathrm{kg}$,则$5.9×10^7\ \mathrm{kg}=5.9×10^4\ \mathrm{t}$,最接近$6×10^4\ \mathrm{t}$。
【答案】
B
【知识点】
密度公式应用、体积计算、单位换算
【点评】
本题结合实际场景考查密度公式的应用,核心是体积计算和单位换算,难度较低,只要掌握基础公式即可正确解答。
【难度系数】
0.6
5.小明为测一石块的密度,进行了下面的操作:
①用调节好的天平测出石块的质量$m_0$;②在烧杯中装适量水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为$m_1$;③将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为$m_2$;④计算石块的密度$\rho$。若在操作③中倒出部分水后,水面还高于标记处,这样的情况下测出的密度值将(
A.偏小
B.无偏差
C.偏大
D.无法确定
①用调节好的天平测出石块的质量$m_0$;②在烧杯中装适量水,并在水面的位置做好标记,用天平测出烧杯和水的总质量为$m_1$;③将石块放入装水的烧杯中,倒出超过标记处的水,测出此时烧杯、水、石块全部的质量为$m_2$;④计算石块的密度$\rho$。若在操作③中倒出部分水后,水面还高于标记处,这样的情况下测出的密度值将(
C
)A.偏小
B.无偏差
C.偏大
D.无法确定
答案
5.C
解析
【分析】
要判断测出的密度值,需依据密度公式ρ=m/V分析误差来源。石块质量m0测量准确,体积测量是关键:实验中石块体积等于排开的水的体积(即倒出的水的体积)。若操作③中倒出后水面高于标记处,说明实际倒出的水体积小于石块真实体积,计算时用倒出水质量算出的体积比真实体积小,结合密度公式可判断密度偏差。
【解析】
根据密度公式ρ=m/V,石块质量m0测量无误。实验中,石块体积等于排开的水的体积,即倒出的水的体积。由步骤②③得,倒出水的质量Δm = m1 + m0 - m2,计算石块体积时V=Δm/ρ水。若倒出后水面高于标记处,说明实际倒出的水体积小于石块真实体积,即计算出的体积V比真实体积偏小。因质量m0不变,体积偏小,根据ρ=m/V,测出的密度值偏大。
【答案】
C
【知识点】
密度的测量;误差分析
【点评】
本题考查密度测量的误差分析,核心是明确体积测量的偏差原因,需理清实验中体积与排开水体积的对应关系,避免混淆体积的真实值与测量值。
【难度系数】
0.5
要判断测出的密度值,需依据密度公式ρ=m/V分析误差来源。石块质量m0测量准确,体积测量是关键:实验中石块体积等于排开的水的体积(即倒出的水的体积)。若操作③中倒出后水面高于标记处,说明实际倒出的水体积小于石块真实体积,计算时用倒出水质量算出的体积比真实体积小,结合密度公式可判断密度偏差。
【解析】
根据密度公式ρ=m/V,石块质量m0测量无误。实验中,石块体积等于排开的水的体积,即倒出的水的体积。由步骤②③得,倒出水的质量Δm = m1 + m0 - m2,计算石块体积时V=Δm/ρ水。若倒出后水面高于标记处,说明实际倒出的水体积小于石块真实体积,即计算出的体积V比真实体积偏小。因质量m0不变,体积偏小,根据ρ=m/V,测出的密度值偏大。
【答案】
C
【知识点】
密度的测量;误差分析
【点评】
本题考查密度测量的误差分析,核心是明确体积测量的偏差原因,需理清实验中体积与排开水体积的对应关系,避免混淆体积的真实值与测量值。
【难度系数】
0.5
6. 上体育课时,体育老师发现同学们要用的篮球气不足,于是他用打气筒给篮球打气,当篮球变圆后,仍继续给它打气(变圆后篮球的体积变化忽略不计),则篮球内气体的质量、密度的变化情况是(
A.质量增大,密度增大
B.质量减小,密度减小
C.质量增大,密度不变
D.质量减小,密度不变
A
)A.质量增大,密度增大
B.质量减小,密度减小
C.质量增大,密度不变
D.质量减小,密度不变
答案
6.A
解析
【分析】首先明确质量是物体所含物质的多少,打气时外界空气进入篮球,会使篮球内气体的物质增多,质量增大;密度是质量与体积的比值,篮球变圆后体积可认为不变,结合密度公式即可判断密度变化。
【解析】用打气筒给篮球打气时,外界空气不断进入篮球,因此篮球内气体的质量增大;篮球变圆后继续打气,其体积变化忽略不计(即体积V不变),根据密度公式ρ = m/V,当体积V不变、质量m增大时,密度ρ会增大,对应选项A。
【答案】A
【知识点】质量的概念、密度公式应用
【点评】本题结合生活实际考查质量和密度的基础知识点,需准确理解质量与物质多少的关系、密度的定义,难度较低,属于基础题。
【难度系数】0.3
【解析】用打气筒给篮球打气时,外界空气不断进入篮球,因此篮球内气体的质量增大;篮球变圆后继续打气,其体积变化忽略不计(即体积V不变),根据密度公式ρ = m/V,当体积V不变、质量m增大时,密度ρ会增大,对应选项A。
【答案】A
【知识点】质量的概念、密度公式应用
【点评】本题结合生活实际考查质量和密度的基础知识点,需准确理解质量与物质多少的关系、密度的定义,难度较低,属于基础题。
【难度系数】0.3
7.一个质量为60 kg的氧气瓶,刚启用时瓶内氧气密度为$\rho$,使用半小时后,氧气瓶的质量变为35 kg,瓶内氧气的密度为$\frac{\rho}{2}$;再使用一段时间,氧气瓶的质量变为20 kg,此时瓶内的氧气密度应为(
A.$\frac{\rho}{3}$
B.$\frac{\rho}{4}$
C.$\frac{\rho}{5}$
D.$\frac{\rho}{6}$
C
)A.$\frac{\rho}{3}$
B.$\frac{\rho}{4}$
C.$\frac{\rho}{5}$
D.$\frac{\rho}{6}$
答案
7.C
解析
【分析】
要解决这道题,需明确氧气瓶的质量由瓶本身质量和瓶内氧气质量组成,且氧气的体积始终等于氧气瓶的容积(不变)。我们先设氧气瓶质量为$m_0$,容积为$V$,利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,结合两次使用后的总质量和对应密度,联立方程求出氧气瓶的质量,再计算后续氧气的密度。
【解析】
设氧气瓶本身的质量为$m_0$,容积为$V$。
1. 刚启用时:氧气质量$m_1=60\ \mathrm{kg}-m_0$,密度为$\rho$,根据密度公式得:$\rho=\frac{60\ \mathrm{kg}-m_0}{V}$ ①
2. 使用半小时后:总质量为35 kg,此时氧气质量$m_2=35\ \mathrm{kg}-m_0$,密度为$\frac{\rho}{2}$,同理得:$\frac{\rho}{2}=\frac{35\ \mathrm{kg}-m_0}{V}$ ②
3. 联立①②消去$V$:将①代入②得$\frac{60\ \mathrm{kg}-m_0}{2V}=\frac{35\ \mathrm{kg}-m_0}{V}$,两边约去$V$,解得$m_0=10\ \mathrm{kg}$。
4. 再使用一段时间后:总质量为20 kg,此时氧气质量$m_3=20\ \mathrm{kg}-10\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$,氧气瓶容积$V=\frac{60\ \mathrm{kg}-10\ \mathrm{kg}}{\rho}=\frac{50\ \mathrm{kg}}{\rho}$,则此时氧气密度$\rho'=\frac{m_3}{V}=\frac{10\ \mathrm{kg}}{\frac{50\ \mathrm{kg}}{\rho}}=\frac{\rho}{5}$。
【答案】
C
【知识点】
密度公式应用,气体密度计算
【点评】
本题考查密度公式的实际应用,核心是抓住氧气的体积等于氧气瓶容积这一不变量,通过两次质量与密度的关系联立求解氧气瓶质量,进而计算后续密度,属于密度应用的基础题型,需理清各物理量的关系。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需明确氧气瓶的质量由瓶本身质量和瓶内氧气质量组成,且氧气的体积始终等于氧气瓶的容积(不变)。我们先设氧气瓶质量为$m_0$,容积为$V$,利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,结合两次使用后的总质量和对应密度,联立方程求出氧气瓶的质量,再计算后续氧气的密度。
【解析】
设氧气瓶本身的质量为$m_0$,容积为$V$。
1. 刚启用时:氧气质量$m_1=60\ \mathrm{kg}-m_0$,密度为$\rho$,根据密度公式得:$\rho=\frac{60\ \mathrm{kg}-m_0}{V}$ ①
2. 使用半小时后:总质量为35 kg,此时氧气质量$m_2=35\ \mathrm{kg}-m_0$,密度为$\frac{\rho}{2}$,同理得:$\frac{\rho}{2}=\frac{35\ \mathrm{kg}-m_0}{V}$ ②
3. 联立①②消去$V$:将①代入②得$\frac{60\ \mathrm{kg}-m_0}{2V}=\frac{35\ \mathrm{kg}-m_0}{V}$,两边约去$V$,解得$m_0=10\ \mathrm{kg}$。
4. 再使用一段时间后:总质量为20 kg,此时氧气质量$m_3=20\ \mathrm{kg}-10\ \mathrm{kg}=10\ \mathrm{kg}$,氧气瓶容积$V=\frac{60\ \mathrm{kg}-10\ \mathrm{kg}}{\rho}=\frac{50\ \mathrm{kg}}{\rho}$,则此时氧气密度$\rho'=\frac{m_3}{V}=\frac{10\ \mathrm{kg}}{\frac{50\ \mathrm{kg}}{\rho}}=\frac{\rho}{5}$。
【答案】
C
【知识点】
密度公式应用,气体密度计算
【点评】
本题考查密度公式的实际应用,核心是抓住氧气的体积等于氧气瓶容积这一不变量,通过两次质量与密度的关系联立求解氧气瓶质量,进而计算后续密度,属于密度应用的基础题型,需理清各物理量的关系。
【难度系数】
0.5
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