例2 某同学分析下表所提供的几种物质的密度,得出了以下四个结论,其中正确的是(

A.固体的密度一定大于液体的密度
B.同种物质的密度总是相同的
C.把200 g酒精倒掉100 g,剩余100 g酒精的密度不变
D.对于体积相同的实心铝块和冰块,冰块的质量大于铝块的质量
C
)。A.固体的密度一定大于液体的密度
B.同种物质的密度总是相同的
C.把200 g酒精倒掉100 g,剩余100 g酒精的密度不变
D.对于体积相同的实心铝块和冰块,冰块的质量大于铝块的质量
答案
例2 C
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合密度的概念、特性及公式分析:密度是物质的特性,与物质种类、状态有关,与质量、体积无关;公式为$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$m=\rho V$。逐一分析选项:
选项A:固体密度不一定大于液体,如冰(固体)密度小于纯水(液体)密度,错误;
选项B:同种物质密度与状态有关,如水和冰是同种物质,密度不同,错误;
选项C:密度是物质特性,与质量无关,倒掉部分酒精后,剩余酒精密度不变,正确;
选项D:体积相同时,质量与密度成正比,铝密度大于冰,故铝块质量更大,错误。
【解析】
1. 分析选项A:冰是固体,密度为$0.9×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$,纯水是液体,密度为$1.0×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$,固体密度小于液体密度,故A错误;
2. 分析选项B:水和冰是同种物质,状态不同,密度分别为$1.0×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$和$0.9×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$,密度不同,故B错误;
3. 分析选项C:密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,倒掉100g酒精后,剩余酒精的物质种类不变,密度不变,故C正确;
4. 分析选项D:根据$m=\rho V$,体积$V$相同时,质量与密度成正比。铝的密度($2.7×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$)大于冰的密度($0.9×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$),故实心铝块质量更大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
密度及其特性、密度公式应用
【点评】
本题考查密度的核心概念与公式应用,需明确密度是物质特性,与质量体积无关,同时能利用密度公式分析质量关系,属于基础概念类题目。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合密度的概念、特性及公式分析:密度是物质的特性,与物质种类、状态有关,与质量、体积无关;公式为$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$m=\rho V$。逐一分析选项:
选项A:固体密度不一定大于液体,如冰(固体)密度小于纯水(液体)密度,错误;
选项B:同种物质密度与状态有关,如水和冰是同种物质,密度不同,错误;
选项C:密度是物质特性,与质量无关,倒掉部分酒精后,剩余酒精密度不变,正确;
选项D:体积相同时,质量与密度成正比,铝密度大于冰,故铝块质量更大,错误。
【解析】
1. 分析选项A:冰是固体,密度为$0.9×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$,纯水是液体,密度为$1.0×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$,固体密度小于液体密度,故A错误;
2. 分析选项B:水和冰是同种物质,状态不同,密度分别为$1.0×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$和$0.9×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$,密度不同,故B错误;
3. 分析选项C:密度是物质的固有特性,与质量、体积无关,倒掉100g酒精后,剩余酒精的物质种类不变,密度不变,故C正确;
4. 分析选项D:根据$m=\rho V$,体积$V$相同时,质量与密度成正比。铝的密度($2.7×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$)大于冰的密度($0.9×10^3\ \mathrm{kg·m}^{-3}$),故实心铝块质量更大,D错误。
【答案】
C
【知识点】
密度及其特性、密度公式应用
【点评】
本题考查密度的核心概念与公式应用,需明确密度是物质特性,与质量体积无关,同时能利用密度公式分析质量关系,属于基础概念类题目。
【难度系数】
0.6
例3 某战斗机广泛采用了复合材料和现代电子技术,具有优良的作战性能。其中一个零件原来采用密度较大的钛合金制造,零件的质量为450 kg,所使用钛合金的密度$\rho=4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$;后来采用复合材料制成相同体积的零件替代原零件,质量减小了200 kg。求:
(1)该零件的体积。
(2)复合材料的密度。
解:(1)由公式$\rho=\frac{m}{V}$可得,零件的体积$V=\frac{m_{钛}}{\rho_{钛}}=$
(2)复合材料制成的零件的质量$m_{复}=m_{钛}-200\ \mathrm{kg}=450\ \mathrm{kg}-200\ \mathrm{kg}=250\ \mathrm{kg}$,复合材料的密度$\rho_{复}=$
(1)该零件的体积。
(2)复合材料的密度。
解:(1)由公式$\rho=\frac{m}{V}$可得,零件的体积$V=\frac{m_{钛}}{\rho_{钛}}=$
$\frac{450\ \mathrm{kg}}{4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}$
(代入数据)=0.1 m³。(2)复合材料制成的零件的质量$m_{复}=m_{钛}-200\ \mathrm{kg}=450\ \mathrm{kg}-200\ \mathrm{kg}=250\ \mathrm{kg}$,复合材料的密度$\rho_{复}=$
$\frac{m_{复}}{V}$
(填公式)=$\frac{250\ \mathrm{kg}}{0.1\ \mathrm{m}^3}$
(代入数据)=$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。答案
例3 (1)$\frac{450\ \mathrm{kg}}{4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}$ (2)$\frac{m_{复}}{V}$ $\frac{250\ \mathrm{kg}}{0.1\ \mathrm{m}^3}$
解析
【分析】
要解决本题,需利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$及其变形公式。第(1)问已知钛合金零件的质量和密度,直接通过体积变形公式计算体积;第(2)问中复合材料零件与原零件体积相同,先算出复合材料的质量,再用密度公式计算其密度。
【解析】
(1) 根据密度公式变形得零件体积$V=\frac{m_{钛}}{\rho_{钛}}$,代入数据:$V=\frac{450\ \mathrm{kg}}{4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.1\ \mathrm{m}^3$;
(2) 复合材料零件与原零件体积相等,即$V_{复}=V=0.1\ \mathrm{m}^3$,复合材料质量$m_{复}=m_{钛}-200\ \mathrm{kg}=450\ \mathrm{kg}-200\ \mathrm{kg}=250\ \mathrm{kg}$,再根据密度公式$\rho_{复}=\frac{m_{复}}{V}$,代入数据:$\rho_{复}=\frac{250\ \mathrm{kg}}{0.1\ \mathrm{m}^3}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)$\frac{450\ \mathrm{kg}}{4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}$ (2)$\frac{m_{复}}{V}$ $\frac{250\ \mathrm{kg}}{0.1\ \mathrm{m}^3}$
【知识点】
密度公式应用、密度计算
【点评】
本题考查密度公式的基础应用,核心是明确复合材料零件与原零件体积相等,属于常规基础计算题,难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决本题,需利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$及其变形公式。第(1)问已知钛合金零件的质量和密度,直接通过体积变形公式计算体积;第(2)问中复合材料零件与原零件体积相同,先算出复合材料的质量,再用密度公式计算其密度。
【解析】
(1) 根据密度公式变形得零件体积$V=\frac{m_{钛}}{\rho_{钛}}$,代入数据:$V=\frac{450\ \mathrm{kg}}{4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}=0.1\ \mathrm{m}^3$;
(2) 复合材料零件与原零件体积相等,即$V_{复}=V=0.1\ \mathrm{m}^3$,复合材料质量$m_{复}=m_{钛}-200\ \mathrm{kg}=450\ \mathrm{kg}-200\ \mathrm{kg}=250\ \mathrm{kg}$,再根据密度公式$\rho_{复}=\frac{m_{复}}{V}$,代入数据:$\rho_{复}=\frac{250\ \mathrm{kg}}{0.1\ \mathrm{m}^3}=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。
【答案】
(1)$\frac{450\ \mathrm{kg}}{4.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3}$ (2)$\frac{m_{复}}{V}$ $\frac{250\ \mathrm{kg}}{0.1\ \mathrm{m}^3}$
【知识点】
密度公式应用、密度计算
【点评】
本题考查密度公式的基础应用,核心是明确复合材料零件与原零件体积相等,属于常规基础计算题,难度较低。
【难度系数】
0.7
1. 小明完成“探究同种物质质量与体积的关系”实验操作后,根据测量的数据绘制的图像如图所示。下列说法错误的是(

A.甲物质的质量与其体积成正比
B.同质量的甲、乙两种物质,乙的体积较大
C.同体积的甲、乙两种物质,甲的质量较大
D.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
D
)。A.甲物质的质量与其体积成正比
B.同质量的甲、乙两种物质,乙的体积较大
C.同体积的甲、乙两种物质,甲的质量较大
D.甲物质组成物体的质量跟体积的比值比乙物质的小
答案
1. D
解析
【分析】
要判断各选项的正误,需结合m-V图像的物理意义:m-V图像中,过原点的直线表示质量与体积成正比,直线的斜率代表物质的密度(质量与体积的比值)。通过读取图像中甲、乙的质量和体积数据,计算密度或直接比较图像特征,即可分析每个选项。
【解析】
1. 选项A:甲的m-V图像是过原点的直线,说明甲物质的质量随体积的变化呈正比例关系,即质量与体积成正比,A正确。
2. 选项B:取相同质量(如m=3g),从图像可知甲的体积为2cm³;计算乙的密度:ρ乙= m乙/V乙=2g/3cm³≈0.67g/cm³,同质量下乙的体积V乙=m/ρ乙=3g/(0.67g/cm³)≈4.5cm³,大于甲的体积,故同质量时乙的体积更大,B正确。
3. 选项C:取相同体积(如V=2cm³),甲的质量为3g;乙的质量m乙=ρ乙V=0.67g/cm³×2cm³≈1.33g,小于甲的质量,故同体积时甲的质量更大,C正确。
4. 选项D:质量与体积的比值为密度,计算得ρ甲= m甲/V甲=3g/2cm³=1.5g/cm³,ρ乙≈0.67g/cm³,甲的比值(密度)比乙大,因此该选项说法错误。
【答案】
D
【知识点】
密度、质量与体积的关系、m-V图像
【点评】
本题考查对m-V图像的理解,核心是掌握密度是质量与体积的比值,通过图像读取数据或比较斜率即可判断选项,属于初中物理基础题型,需熟练掌握图像分析方法。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误,需结合m-V图像的物理意义:m-V图像中,过原点的直线表示质量与体积成正比,直线的斜率代表物质的密度(质量与体积的比值)。通过读取图像中甲、乙的质量和体积数据,计算密度或直接比较图像特征,即可分析每个选项。
【解析】
1. 选项A:甲的m-V图像是过原点的直线,说明甲物质的质量随体积的变化呈正比例关系,即质量与体积成正比,A正确。
2. 选项B:取相同质量(如m=3g),从图像可知甲的体积为2cm³;计算乙的密度:ρ乙= m乙/V乙=2g/3cm³≈0.67g/cm³,同质量下乙的体积V乙=m/ρ乙=3g/(0.67g/cm³)≈4.5cm³,大于甲的体积,故同质量时乙的体积更大,B正确。
3. 选项C:取相同体积(如V=2cm³),甲的质量为3g;乙的质量m乙=ρ乙V=0.67g/cm³×2cm³≈1.33g,小于甲的质量,故同体积时甲的质量更大,C正确。
4. 选项D:质量与体积的比值为密度,计算得ρ甲= m甲/V甲=3g/2cm³=1.5g/cm³,ρ乙≈0.67g/cm³,甲的比值(密度)比乙大,因此该选项说法错误。
【答案】
D
【知识点】
密度、质量与体积的关系、m-V图像
【点评】
本题考查对m-V图像的理解,核心是掌握密度是质量与体积的比值,通过图像读取数据或比较斜率即可判断选项,属于初中物理基础题型,需熟练掌握图像分析方法。
【难度系数】
0.6
2. 密度公式因能写成ρ=而被称为“物理最美公式”。下列说法正确的是(
A.钢瓶里装有压缩氧气,用掉部分后,瓶中剩余氧气的质量变小,体积不变,密度变小
B.铁比铝“重”,这里的“重”指的是铁的质量比铝的质量大
C.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度变为原来的一半
D.一瓶水被喝掉一半,质量变成一半,体积不变,密度变小
A
)。A.钢瓶里装有压缩氧气,用掉部分后,瓶中剩余氧气的质量变小,体积不变,密度变小
B.铁比铝“重”,这里的“重”指的是铁的质量比铝的质量大
C.一块砖切成体积相等的两块后,砖的密度变为原来的一半
D.一瓶水被喝掉一半,质量变成一半,体积不变,密度变小
答案
2. A
解析
【分析】
本题考查密度的概念及公式应用,核心是理解密度是物质的固有特性,与质量、体积无关。需逐个分析选项,结合密度公式ρ=m/V判断各说法的正误:
1. 明确密度的定义:密度是物质的特性,不随质量、体积变化,仅与物质种类、状态等有关;
2. 逐一分析选项:判断质量、体积变化时,密度是否改变,以及生活中“重”的含义是否为密度。
【解析】
密度是物质的固有特性,公式为ρ=m/V,密度大小与物质种类、状态有关,与质量、体积无关。
选项A:钢瓶中压缩氧气的体积等于钢瓶容积,用掉部分氧气后,剩余氧气质量减小,体积不变,根据ρ=m/V,密度变小,该选项正确;
选项B:铁比铝“重”,通常指相同体积下铁的质量更大,即铁的密度比铝大,并非铁的质量一定比铝大(体积不确定),该选项错误;
选项C:砖切成体积相等的两块后,物质种类不变,密度作为特性不变,该选项错误;
选项D:一瓶水喝掉一半,质量变为原来的一半,体积也变为原来的一半,根据ρ=m/V,密度不变,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
密度及其特性、密度公式的应用
【点评】
本题围绕密度的核心概念展开,重点考查对“密度是物质特性”的理解,需区分质量、体积、密度的关系,同时注意生活中“重”的物理含义,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
本题考查密度的概念及公式应用,核心是理解密度是物质的固有特性,与质量、体积无关。需逐个分析选项,结合密度公式ρ=m/V判断各说法的正误:
1. 明确密度的定义:密度是物质的特性,不随质量、体积变化,仅与物质种类、状态等有关;
2. 逐一分析选项:判断质量、体积变化时,密度是否改变,以及生活中“重”的含义是否为密度。
【解析】
密度是物质的固有特性,公式为ρ=m/V,密度大小与物质种类、状态有关,与质量、体积无关。
选项A:钢瓶中压缩氧气的体积等于钢瓶容积,用掉部分氧气后,剩余氧气质量减小,体积不变,根据ρ=m/V,密度变小,该选项正确;
选项B:铁比铝“重”,通常指相同体积下铁的质量更大,即铁的密度比铝大,并非铁的质量一定比铝大(体积不确定),该选项错误;
选项C:砖切成体积相等的两块后,物质种类不变,密度作为特性不变,该选项错误;
选项D:一瓶水喝掉一半,质量变为原来的一半,体积也变为原来的一半,根据ρ=m/V,密度不变,该选项错误。
【答案】
A
【知识点】
密度及其特性、密度公式的应用
【点评】
本题围绕密度的核心概念展开,重点考查对“密度是物质特性”的理解,需区分质量、体积、密度的关系,同时注意生活中“重”的物理含义,属于基础概念应用类题目。
【难度系数】
0.6
3. 某品牌的盒装牛奶如图所示,它的体积为 
素养分层评价
250
cm³。若该牛奶的密度是 $1.02×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,合 1.02
g/cm³,则一盒牛奶的质量为 255
g。素养分层评价
答案
3. 250 1.02 255
解析
【分析】
首先明确题目给出的已知条件:盒装牛奶标注体积为250mL,牛奶密度为$1.02×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。解题思路:1. 利用体积单位mL与cm³的换算关系,求出牛奶的体积;2. 完成密度单位的换算,将$\mathrm{kg/m}^3$转换为$\mathrm{g/cm}^3$;3. 根据密度公式$m=\rho V$,代入密度和体积计算牛奶的质量。
【解析】
1. 体积单位换算:因为$1\ \mathrm{mL}=1\ \mathrm{cm}^3$,所以牛奶的体积$V=250\ \mathrm{mL}=250\ \mathrm{cm}^3$;
2. 密度单位换算:由于$1\ \mathrm{kg/m}^3=1×10^{-3}\ \mathrm{g/cm}^3$,因此$1.02×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=1.02×10^3×10^{-3}\ \mathrm{g/cm}^3=1.02\ \mathrm{g/cm}^3$;
3. 计算牛奶质量:根据密度公式$m=\rho V$,代入$\rho=1.02\ \mathrm{g/cm}^3$,$V=250\ \mathrm{cm}^3$,可得$m=1.02\ \mathrm{g/cm}^3×250\ \mathrm{cm}^3=255\ \mathrm{g}$。
【答案】
250;1.02;255
【知识点】
体积单位换算、密度单位换算、密度公式应用
【点评】
本题考查体积和密度的单位换算以及密度公式的基本应用,属于物理学科的基础题目,侧重考查学生对基础知识点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.8
首先明确题目给出的已知条件:盒装牛奶标注体积为250mL,牛奶密度为$1.02×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$。解题思路:1. 利用体积单位mL与cm³的换算关系,求出牛奶的体积;2. 完成密度单位的换算,将$\mathrm{kg/m}^3$转换为$\mathrm{g/cm}^3$;3. 根据密度公式$m=\rho V$,代入密度和体积计算牛奶的质量。
【解析】
1. 体积单位换算:因为$1\ \mathrm{mL}=1\ \mathrm{cm}^3$,所以牛奶的体积$V=250\ \mathrm{mL}=250\ \mathrm{cm}^3$;
2. 密度单位换算:由于$1\ \mathrm{kg/m}^3=1×10^{-3}\ \mathrm{g/cm}^3$,因此$1.02×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=1.02×10^3×10^{-3}\ \mathrm{g/cm}^3=1.02\ \mathrm{g/cm}^3$;
3. 计算牛奶质量:根据密度公式$m=\rho V$,代入$\rho=1.02\ \mathrm{g/cm}^3$,$V=250\ \mathrm{cm}^3$,可得$m=1.02\ \mathrm{g/cm}^3×250\ \mathrm{cm}^3=255\ \mathrm{g}$。
【答案】
250;1.02;255
【知识点】
体积单位换算、密度单位换算、密度公式应用
【点评】
本题考查体积和密度的单位换算以及密度公式的基本应用,属于物理学科的基础题目,侧重考查学生对基础知识点的掌握,难度较低。
【难度系数】
0.8
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