1 一个瓶子能盛1 kg水,则一定可用该瓶子盛1 kg的液体是(已知$\rho_{酱油} > \rho_{水} > \rho_{植物油} > \rho_{酒精} > \rho_{汽油}$)(
A.酒精
B.汽油
C.植物油
D.酱油
D
)A.酒精
B.汽油
C.植物油
D.酱油
答案
1. D
解析
【分析】要解决这个问题,需明确瓶子的容积是固定的,能装1kg水,说明瓶子容积等于1kg水的体积。要装下1kg的其他液体,该液体的体积必须不大于瓶子的容积。结合密度公式分析:当质量相同时,密度越大,体积越小,因此只有密度大于等于水的液体,1kg的体积才会小于等于1kg水的体积,才能被该瓶子装下。
【解析】根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$V=\frac{m}{\rho}$。瓶子的容积$V$等于1kg水的体积,即$V=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}$。要装下1kg的液体,需满足该液体的体积$V_{液}=\frac{m_{液}}{\rho_{液}} ≤ V$,已知$m_{液}=m_{水}=1kg$,代入得$\frac{1kg}{\rho_{液}} ≤ \frac{1kg}{\rho_{水}}$,化简得$\rho_{液} ≥ \rho_{水}$。根据题目给出的密度关系$\rho_{酱油}>\rho_{水}>\rho_{植物油}>\rho_{酒精}>\rho_{汽油}$,只有酱油的密度大于水,因此该瓶子一定能盛1kg的酱油。
【答案】D
【知识点】密度公式的应用
【点评】本题考查密度公式在实际生活中的应用,核心是理解“相同质量下,密度大的液体体积小”的规律,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.6
【解析】根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,变形得$V=\frac{m}{\rho}$。瓶子的容积$V$等于1kg水的体积,即$V=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}$。要装下1kg的液体,需满足该液体的体积$V_{液}=\frac{m_{液}}{\rho_{液}} ≤ V$,已知$m_{液}=m_{水}=1kg$,代入得$\frac{1kg}{\rho_{液}} ≤ \frac{1kg}{\rho_{水}}$,化简得$\rho_{液} ≥ \rho_{水}$。根据题目给出的密度关系$\rho_{酱油}>\rho_{水}>\rho_{植物油}>\rho_{酒精}>\rho_{汽油}$,只有酱油的密度大于水,因此该瓶子一定能盛1kg的酱油。
【答案】D
【知识点】密度公式的应用
【点评】本题考查密度公式在实际生活中的应用,核心是理解“相同质量下,密度大的液体体积小”的规律,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】0.6
2 下列物体中,质量与一间面积为15 $\mathrm{m}^2$ 的卧室内空气的质量相当的是(空气密度为1.29 $\mathrm{kg/m}^3$)(
A.一支粉笔
B.一瓶矿泉水
C.一名中学生
D.一辆轿车
C
)A.一支粉笔
B.一瓶矿泉水
C.一名中学生
D.一辆轿车
答案
2. C
解析
【分析】要解决此题,需先计算卧室内空气的质量,步骤为:1. 估算卧室的体积(利用面积×层高,住宅层高通常取3m);2. 根据密度公式$m=\rho V$计算空气质量;3. 对比各选项物体的质量,选出最接近的。
【解析】解:首先估算卧室的体积,住宅层高通常取$h=3m$,卧室面积$S=15m^2$,故空气体积$V=S×h=15m^2×3m=45m^3$。根据密度公式$m=\rho V$,代入空气密度$\rho=1.29kg/m^3$,得空气质量$m=1.29kg/m^3×45m^3=58.05kg$。对比选项:A. 一支粉笔质量约几克,远小于58kg;B. 一瓶矿泉水质量约0.5kg,远小于;C. 一名中学生质量约50~60kg,与58kg接近;D. 一辆轿车质量约1000kg,远大于。因此选C。
【答案】C
【知识点】密度公式的应用、质量的估算
【点评】本题结合生活实际考查密度公式的计算与质量估算,关键是合理估算卧室高度,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】解:首先估算卧室的体积,住宅层高通常取$h=3m$,卧室面积$S=15m^2$,故空气体积$V=S×h=15m^2×3m=45m^3$。根据密度公式$m=\rho V$,代入空气密度$\rho=1.29kg/m^3$,得空气质量$m=1.29kg/m^3×45m^3=58.05kg$。对比选项:A. 一支粉笔质量约几克,远小于58kg;B. 一瓶矿泉水质量约0.5kg,远小于;C. 一名中学生质量约50~60kg,与58kg接近;D. 一辆轿车质量约1000kg,远大于。因此选C。
【答案】C
【知识点】密度公式的应用、质量的估算
【点评】本题结合生活实际考查密度公式的计算与质量估算,关键是合理估算卧室高度,属于基础应用类题目,难度适中。
【难度系数】0.6
3 有一捆粗细均匀的铜线,其横截面积是2.5 mm²,质量为8.9 kg,已知铜的密度为$8.9×10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$,则这捆铜线的长度为(
A.4 m
B.40 m
C.400 m
D.4 000 m
C
)A.4 m
B.40 m
C.400 m
D.4 000 m
答案
3. C
解析
【分析】
要计算铜线的长度,需先利用密度公式求出铜线的体积,再结合铜线的体积与横截面积、长度的关系(圆柱体体积公式)计算长度,解题时要注意单位的统一,避免因单位换算错误导致结果偏差。
【解析】
1. 根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,变形可得铜线的体积:
$V = \frac{m}{\rho} = \frac{8.9\ \mathrm{kg}}{8.9 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 1 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
2. 统一横截面积的单位:$2.5\ \mathrm{mm}^2 = 2.5 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^2$
3. 铜线可视为圆柱体,体积公式为$V = S · L$,变形得长度:
$L = \frac{V}{S} = \frac{1 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{2.5 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^2} = 400\ \mathrm{m}$
【答案】
C
【知识点】
密度公式的应用、单位换算
【点评】
本题考查密度公式的实际应用,核心是掌握密度与体积、质量的关系,以及圆柱体体积公式的运用,易错点在于横截面积的单位转换,需注意不同单位间的进率,整体属于基础常规题。
【难度系数】
0.6
要计算铜线的长度,需先利用密度公式求出铜线的体积,再结合铜线的体积与横截面积、长度的关系(圆柱体体积公式)计算长度,解题时要注意单位的统一,避免因单位换算错误导致结果偏差。
【解析】
1. 根据密度公式$\rho = \frac{m}{V}$,变形可得铜线的体积:
$V = \frac{m}{\rho} = \frac{8.9\ \mathrm{kg}}{8.9 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 1 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3$
2. 统一横截面积的单位:$2.5\ \mathrm{mm}^2 = 2.5 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^2$
3. 铜线可视为圆柱体,体积公式为$V = S · L$,变形得长度:
$L = \frac{V}{S} = \frac{1 × 10^{-3}\ \mathrm{m}^3}{2.5 × 10^{-6}\ \mathrm{m}^2} = 400\ \mathrm{m}$
【答案】
C
【知识点】
密度公式的应用、单位换算
【点评】
本题考查密度公式的实际应用,核心是掌握密度与体积、质量的关系,以及圆柱体体积公式的运用,易错点在于横截面积的单位转换,需注意不同单位间的进率,整体属于基础常规题。
【难度系数】
0.6
4 一枚实心纪念币的质量为16 g,体积为2 cm³,该纪念币的密度是
8
g/cm³。可见,这枚纪念币不是
(选填“是”或“不是”)由纯金制成的。($\rho_{金}=19.3× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)答案
4. 8 不是
解析
【分析】首先利用密度公式计算纪念币的密度,再将纪念币的密度单位与纯金的密度单位统一,通过比较两者密度大小,判断纪念币是否由纯金制成。
【解析】1. 计算纪念币的密度:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,代入纪念币的质量$m=16\ \mathrm{g}$、体积$V=2\ \mathrm{cm}^3$,可得纪念币的密度$\rho=\frac{16\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm}^3}=8\ \mathrm{g/cm}^3$。2. 单位换算与鉴别:纯金的密度$\rho_{金}=19.3×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,由于$1\ \mathrm{g/cm}^3=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,因此纪念币的密度$8\ \mathrm{g/cm}^3=8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,其密度小于纯金的密度,故这枚纪念币不是由纯金制成的。
【答案】8;不是
【知识点】密度的计算、密度单位换算、物质鉴别
【点评】本题考查密度公式的应用及物质鉴别,核心是掌握密度的计算方法和单位换算,属于密度知识的基础应用,难度较低。
【难度系数】0.8
【解析】1. 计算纪念币的密度:根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,代入纪念币的质量$m=16\ \mathrm{g}$、体积$V=2\ \mathrm{cm}^3$,可得纪念币的密度$\rho=\frac{16\ \mathrm{g}}{2\ \mathrm{cm}^3}=8\ \mathrm{g/cm}^3$。2. 单位换算与鉴别:纯金的密度$\rho_{金}=19.3×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,由于$1\ \mathrm{g/cm}^3=1×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,因此纪念币的密度$8\ \mathrm{g/cm}^3=8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$,其密度小于纯金的密度,故这枚纪念币不是由纯金制成的。
【答案】8;不是
【知识点】密度的计算、密度单位换算、物质鉴别
【点评】本题考查密度公式的应用及物质鉴别,核心是掌握密度的计算方法和单位换算,属于密度知识的基础应用,难度较低。
【难度系数】0.8
5 [2025河南一模]小明在3D打印社团活动中,使用ABS塑料打印了一个“小熊”,称量其质量为600 g,查阅资料知道ABS塑料的密度约为$1.2\ \mathrm{g/cm}^3$,则“小熊”的体积约为
500
$\mathrm{cm}^3$;若使用该材料打印一个和60 kg的成年人体积一样大的模型,则该模型质量约为72
$\mathrm{kg}$。(成年人的密度约为$10^3\ \mathrm{kg/m}^3$)答案
5. 500 72
解析
【分析】
这道题考查密度公式的应用,解题思路是利用密度公式ρ=m/V及其变形公式m=ρV、V=m/ρ进行计算。首先计算“小熊”的体积,已知其质量和材料密度,直接用V=m/ρ求解;再计算与成年人体积相同的模型质量,需先算出成年人的体积,再结合模型材料的密度,用m=ρV求解,计算时要注意单位统一。
【解析】
1. 计算“小熊”的体积:根据密度公式ρ = m/V,变形得V = m/ρ。已知小熊质量m₁=600g,ABS塑料密度ρ₁=1.2g/cm³,代入得:
V₁ = m₁/ρ₁ = 600g / 1.2g/cm³ = 500cm³。
2. 计算模型的质量:先算成年人的体积,成年人质量m人=60kg,密度ρ人=10³kg/m³,由V = m/ρ得成年人的体积:
V人 = m人/ρ人 = 60kg / 10³kg/m³ = 0.06m³。
模型体积与成年人相同,即V模=V人=0.06m³;ABS塑料密度ρ₁=1.2g/cm³=1200kg/m³,再由m=ρV得模型质量:
m模=ρ₁V模=1200kg/m³ × 0.06m³=72kg。
【答案】
500;72
【知识点】
密度公式的应用、质量与体积的计算
【点评】
本题核心是密度公式的灵活运用,关键在于单位的统一,计算过程中需注意不同单位间的换算,整体难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
这道题考查密度公式的应用,解题思路是利用密度公式ρ=m/V及其变形公式m=ρV、V=m/ρ进行计算。首先计算“小熊”的体积,已知其质量和材料密度,直接用V=m/ρ求解;再计算与成年人体积相同的模型质量,需先算出成年人的体积,再结合模型材料的密度,用m=ρV求解,计算时要注意单位统一。
【解析】
1. 计算“小熊”的体积:根据密度公式ρ = m/V,变形得V = m/ρ。已知小熊质量m₁=600g,ABS塑料密度ρ₁=1.2g/cm³,代入得:
V₁ = m₁/ρ₁ = 600g / 1.2g/cm³ = 500cm³。
2. 计算模型的质量:先算成年人的体积,成年人质量m人=60kg,密度ρ人=10³kg/m³,由V = m/ρ得成年人的体积:
V人 = m人/ρ人 = 60kg / 10³kg/m³ = 0.06m³。
模型体积与成年人相同,即V模=V人=0.06m³;ABS塑料密度ρ₁=1.2g/cm³=1200kg/m³,再由m=ρV得模型质量:
m模=ρ₁V模=1200kg/m³ × 0.06m³=72kg。
【答案】
500;72
【知识点】
密度公式的应用、质量与体积的计算
【点评】
本题核心是密度公式的灵活运用,关键在于单位的统一,计算过程中需注意不同单位间的换算,整体难度适中,属于基础应用类题目。
【难度系数】
0.6
6 [2025 合肥段考]小明找到一个容积为0.27 m³的水缸,并向缸内盛满水,则水的质量为
270
kg;若这些水全部结成冰,体积变化了0.03
m³(已知冰的密度ρ冰=0.9×10³ kg/m³、水的密度ρ水=1.0×10³ kg/m³)。答案
6. 270 0.03
解析
【分析】
要解决这道题,需明确两个关键:一是水缸盛满水时,水的体积等于水缸容积;二是水结成冰后质量不变(质量是物体的基本属性,与状态无关)。第一步利用密度公式计算水的质量;第二步根据冰的密度计算冰的体积,最后求体积变化量。
【解析】
1. 计算水的质量:
水缸盛满水,水的体积 $ V_{\mathrm{水}} = V_{\mathrm{容}} = 0.27\ \mathrm{m}^3 $,根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,可得水的质量:
$ m_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}} V_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.27\ \mathrm{m}^3 = 270\ \mathrm{kg} $。
2. 计算冰的体积及体积变化:
水结成冰后质量不变,即 $ m_{\mathrm{冰}} = m_{\mathrm{水}} = 270\ \mathrm{kg} $,则冰的体积:
$ V_{\mathrm{冰}} = \frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{冰}}} = \frac{270\ \mathrm{kg}}{0.9 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 0.3\ \mathrm{m}^3 $。
体积变化量:
$ \Delta V = V_{\mathrm{冰}} - V_{\mathrm{水}} = 0.3\ \mathrm{m}^3 - 0.27\ \mathrm{m}^3 = 0.03\ \mathrm{m}^3 $。
【答案】
270;0.03
【知识点】
密度公式应用、质量的属性、体积计算
【点评】
本题是密度知识的基础应用题,结合物态变化中质量不变的特点,考查密度公式的灵活运用,步骤清晰,难度较低,属于中段考的基础题型。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,需明确两个关键:一是水缸盛满水时,水的体积等于水缸容积;二是水结成冰后质量不变(质量是物体的基本属性,与状态无关)。第一步利用密度公式计算水的质量;第二步根据冰的密度计算冰的体积,最后求体积变化量。
【解析】
1. 计算水的质量:
水缸盛满水,水的体积 $ V_{\mathrm{水}} = V_{\mathrm{容}} = 0.27\ \mathrm{m}^3 $,根据密度公式 $ \rho = \frac{m}{V} $,可得水的质量:
$ m_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}} V_{\mathrm{水}} = 1.0 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3 × 0.27\ \mathrm{m}^3 = 270\ \mathrm{kg} $。
2. 计算冰的体积及体积变化:
水结成冰后质量不变,即 $ m_{\mathrm{冰}} = m_{\mathrm{水}} = 270\ \mathrm{kg} $,则冰的体积:
$ V_{\mathrm{冰}} = \frac{m_{\mathrm{冰}}}{\rho_{\mathrm{冰}}} = \frac{270\ \mathrm{kg}}{0.9 × 10^3\ \mathrm{kg/m}^3} = 0.3\ \mathrm{m}^3 $。
体积变化量:
$ \Delta V = V_{\mathrm{冰}} - V_{\mathrm{水}} = 0.3\ \mathrm{m}^3 - 0.27\ \mathrm{m}^3 = 0.03\ \mathrm{m}^3 $。
【答案】
270;0.03
【知识点】
密度公式应用、质量的属性、体积计算
【点评】
本题是密度知识的基础应用题,结合物态变化中质量不变的特点,考查密度公式的灵活运用,步骤清晰,难度较低,属于中段考的基础题型。
【难度系数】
0.7
7 [2025 南昌期末]一个铝球质量为 54 g,体积为 50 cm³。(已知 $\rho_{\mathrm{铝}}=2.7× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3$)
(1)试通过计算判断该铝球是空心还是实心。
(2)若是空心的,空心部分的体积是多少?
(3)若在该球空心部分注满某种液体后,球的总质量为 84 g,则所注液体的密度是多少?
(1)试通过计算判断该铝球是空心还是实心。
(2)若是空心的,空心部分的体积是多少?
(3)若在该球空心部分注满某种液体后,球的总质量为 84 g,则所注液体的密度是多少?
答案
7.(1)由$\rho=\frac{m}{V}$可得,铝球的实心体积$V_{\mathrm{铝}}=\frac{m_{\mathrm{铝}}}{\rho_{\mathrm{铝}}}=\frac{54\ \mathrm{g}}{2.7\ \mathrm{g/cm}^3}=20\ \mathrm{cm}^3$,因为$V_{\mathrm{铝}}<V_{\mathrm{球}}$,所以铝球为空心 (2)空心体积$V_{\mathrm{空}}=V_{\mathrm{球}}-V_{\mathrm{铝}}=50\ \mathrm{cm}^3-20\ \mathrm{cm}^3=30\ \mathrm{cm}^3$ (3)将空心部分注满某种液体后,液体的质量$m'=m_{\mathrm{总}}-m_{\mathrm{铝}}=84\ \mathrm{g}-54\ \mathrm{g}=30\ \mathrm{g}$,液体的体积$V'=V_{\mathrm{空}}=30\ \mathrm{cm}^3$,液体的密度$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{m'}{V'}=\frac{30\ \mathrm{g}}{30\ \mathrm{cm}^3}=1\ \mathrm{g/cm}^3$
解析
【分析】
要判断铝球是空心还是实心,可利用密度公式计算54g铝的实心体积,与铝球实际体积比较,若实心体积小于球体积则为空心;空心体积等于球体积减去实心铝的体积;注满液体后,液体体积等于空心体积,液体质量为总质量减去铝球质量,再用密度公式计算液体密度。
【解析】
(1)先统一单位:$\rho_{\mathrm{铝}}=2.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=2.7\ \mathrm{g/cm}^3$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得铝的实心体积:
$V_{\mathrm{铝}}=\frac{m_{\mathrm{铝}}}{\rho_{\mathrm{铝}}}=\frac{54\ \mathrm{g}}{2.7\ \mathrm{g/cm}^3}=20\ \mathrm{cm}^3$,
因为$V_{\mathrm{铝}}=20\ \mathrm{cm}^3 < V_{\mathrm{球}}=50\ \mathrm{cm}^3$,所以该铝球为空心。
(2)空心部分体积:
$V_{\mathrm{空}}=V_{\mathrm{球}} - V_{\mathrm{铝}}=50\ \mathrm{cm}^3 - 20\ \mathrm{cm}^3=30\ \mathrm{cm}^3$。
(3)注满液体后,液体质量:
$m_{\mathrm{液}}=m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{铝}}=84\ \mathrm{g} - 54\ \mathrm{g}=30\ \mathrm{g}$,
液体体积等于空心体积:$V_{\mathrm{液}}=V_{\mathrm{空}}=30\ \mathrm{cm}^3$,
液体密度:
$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{m_{\mathrm{液}}}{V_{\mathrm{液}}}=\frac{30\ \mathrm{g}}{30\ \mathrm{cm}^3}=1\ \mathrm{g/cm}^3$。
【答案】
(1)该铝球是空心的;(2)空心部分体积为$30\ \mathrm{cm}^3$;(3)所注液体的密度是$1\ \mathrm{g/cm}^3$。
【知识点】
密度公式应用、空心实心判断、密度计算
【点评】
本题是密度知识的基础应用题,分三步考查对密度公式的掌握,空心体积的计算是解题关键,整体难度适中,适合巩固密度相关知识点。
【难度系数】
0.6
要判断铝球是空心还是实心,可利用密度公式计算54g铝的实心体积,与铝球实际体积比较,若实心体积小于球体积则为空心;空心体积等于球体积减去实心铝的体积;注满液体后,液体体积等于空心体积,液体质量为总质量减去铝球质量,再用密度公式计算液体密度。
【解析】
(1)先统一单位:$\rho_{\mathrm{铝}}=2.7×10^3\ \mathrm{kg/m}^3=2.7\ \mathrm{g/cm}^3$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,可得铝的实心体积:
$V_{\mathrm{铝}}=\frac{m_{\mathrm{铝}}}{\rho_{\mathrm{铝}}}=\frac{54\ \mathrm{g}}{2.7\ \mathrm{g/cm}^3}=20\ \mathrm{cm}^3$,
因为$V_{\mathrm{铝}}=20\ \mathrm{cm}^3 < V_{\mathrm{球}}=50\ \mathrm{cm}^3$,所以该铝球为空心。
(2)空心部分体积:
$V_{\mathrm{空}}=V_{\mathrm{球}} - V_{\mathrm{铝}}=50\ \mathrm{cm}^3 - 20\ \mathrm{cm}^3=30\ \mathrm{cm}^3$。
(3)注满液体后,液体质量:
$m_{\mathrm{液}}=m_{\mathrm{总}} - m_{\mathrm{铝}}=84\ \mathrm{g} - 54\ \mathrm{g}=30\ \mathrm{g}$,
液体体积等于空心体积:$V_{\mathrm{液}}=V_{\mathrm{空}}=30\ \mathrm{cm}^3$,
液体密度:
$\rho_{\mathrm{液}}=\frac{m_{\mathrm{液}}}{V_{\mathrm{液}}}=\frac{30\ \mathrm{g}}{30\ \mathrm{cm}^3}=1\ \mathrm{g/cm}^3$。
【答案】
(1)该铝球是空心的;(2)空心部分体积为$30\ \mathrm{cm}^3$;(3)所注液体的密度是$1\ \mathrm{g/cm}^3$。
【知识点】
密度公式应用、空心实心判断、密度计算
【点评】
本题是密度知识的基础应用题,分三步考查对密度公式的掌握,空心体积的计算是解题关键,整体难度适中,适合巩固密度相关知识点。
【难度系数】
0.6
8 新情境 传统工艺 捏泥人是我国传统的民间技艺,其所用的土坯质量分布均匀。现用一块棱长为10 cm、质量为2.5 kg的立方体土坯捏泥人。最后雕琢成型的泥人体积变为800 cm³,则泥人的质量是(
A.2 g
B.200 g
C.2 kg
D.20 kg
C
)A.2 g
B.200 g
C.2 kg
D.20 kg
答案
8. C
解析
【分析】本题考查密度公式的应用,解题思路是:由于土坯质量分布均匀,所以土的密度保持不变。先根据原立方体土坯的棱长计算其体积,再利用密度公式求出土的密度,最后结合泥人的体积和密度不变的特点,计算泥人的质量,进而选出正确选项。
【解析】解:①计算原立方体土坯的体积:
原立方体土坯的棱长为10 cm,根据立方体体积公式$V=a^3$,可得原体积$V_1=(10\ \mathrm{cm})^3=1000\ \mathrm{cm}^3$;
②计算土的密度:
原土坯质量$m_1=2.5\ \mathrm{kg}=2500\ \mathrm{g}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,土的密度$\rho=\frac{m_1}{V_1}=\frac{2500\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=2.5\ \mathrm{g/cm}^3$;
③计算泥人的质量:
因为土坯均匀,泥人的密度与土的密度相同,已知泥人的体积$V_2=800\ \mathrm{cm}^3$,根据$m=\rho V$,可得泥人的质量$m_2=\rho V_2=2.5\ \mathrm{g/cm}^3×800\ \mathrm{cm}^3=2000\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{kg}$;
因此答案选C。
【答案】C
【知识点】密度的计算、密度公式的应用
【点评】本题结合传统工艺捏泥人的新情境,考查密度的基础应用,核心是理解“同种均匀物质密度不变”的特点,属于贴近生活的基础题,难度适中,能引导学生关注传统文化中的物理知识。
【难度系数】0.7
【解析】解:①计算原立方体土坯的体积:
原立方体土坯的棱长为10 cm,根据立方体体积公式$V=a^3$,可得原体积$V_1=(10\ \mathrm{cm})^3=1000\ \mathrm{cm}^3$;
②计算土的密度:
原土坯质量$m_1=2.5\ \mathrm{kg}=2500\ \mathrm{g}$,根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,土的密度$\rho=\frac{m_1}{V_1}=\frac{2500\ \mathrm{g}}{1000\ \mathrm{cm}^3}=2.5\ \mathrm{g/cm}^3$;
③计算泥人的质量:
因为土坯均匀,泥人的密度与土的密度相同,已知泥人的体积$V_2=800\ \mathrm{cm}^3$,根据$m=\rho V$,可得泥人的质量$m_2=\rho V_2=2.5\ \mathrm{g/cm}^3×800\ \mathrm{cm}^3=2000\ \mathrm{g}=2\ \mathrm{kg}$;
因此答案选C。
【答案】C
【知识点】密度的计算、密度公式的应用
【点评】本题结合传统工艺捏泥人的新情境,考查密度的基础应用,核心是理解“同种均匀物质密度不变”的特点,属于贴近生活的基础题,难度适中,能引导学生关注传统文化中的物理知识。
【难度系数】0.7
9 [2025南昌期末]有三个质量相等,外半径也相等的空心的铜球、铁球和铝球,已知$\rho_{\mathrm{铜}}>\rho_{\mathrm{铁}}>\rho_{\mathrm{铝}}$,若在三个球的空心部分灌满水,则灌水后,三个球的总质量$m_{\mathrm{铜}}$、$m_{\mathrm{铁}}$、$m_{\mathrm{铝}}$的关系应该是(
A.$m_{\mathrm{铜}}>m_{\mathrm{铁}}>m_{\mathrm{铝}}$
B.$m_{\mathrm{铜}}<m_{\mathrm{铁}}<m_{\mathrm{铝}}$
C.$m_{\mathrm{铜}}=m_{\mathrm{铁}}=m_{\mathrm{铝}}$
D.$m_{\mathrm{铁}}<m_{\mathrm{铜}}<m_{\mathrm{铝}}$
A
)A.$m_{\mathrm{铜}}>m_{\mathrm{铁}}>m_{\mathrm{铝}}$
B.$m_{\mathrm{铜}}<m_{\mathrm{铁}}<m_{\mathrm{铝}}$
C.$m_{\mathrm{铜}}=m_{\mathrm{铁}}=m_{\mathrm{铝}}$
D.$m_{\mathrm{铁}}<m_{\mathrm{铜}}<m_{\mathrm{铝}}$
答案
9. A
解析
【分析】
要解决该问题,需结合密度公式分析空心部分体积的大小,再比较灌水后的总质量。首先,三个球质量相等、外半径相等,因此球的总体积相同;根据密度公式,质量相等时,密度越大的物质实心部分体积越小,由此可判断三个球实心体积的大小关系,进而得到空心体积的大小;空心部分灌满水时,水的质量与空心体积成正比,最后结合原球质量相等,即可比较总质量。
【解析】
1. 确定球的总体积:三个球外半径相等,因此球的总体积$ V_{\mathrm{球}} = \frac{4}{3}π R^3 $,三者相等。
2. 分析实心部分体积:根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,变形得实心体积$ V_{\mathrm{实}} = \frac{m}{\rho} $。已知三个球质量$ m $相等,且$ \rho_{\mathrm{铜}} > \rho_{\mathrm{铁}} > \rho_{\mathrm{铝}} $,因此$ V_{\mathrm{实铜}} < V_{\mathrm{实铁}} < V_{\mathrm{实铝}} $。
3. 分析空心部分体积:空心体积$ V_{\mathrm{空}} = V_{\mathrm{球}} - V_{\mathrm{实}} $,结合总体积相等,可得$ V_{\mathrm{空铜}} > V_{\mathrm{空铁}} > V_{\mathrm{空铝}} $。
4. 比较总质量:空心部分灌满水时,水的质量$ m_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}} V_{\mathrm{空}} $,因此$ m_{\mathrm{水铜}} > m_{\mathrm{水铁}} > m_{\mathrm{水铝}} $。总质量$ m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{球}} + m_{\mathrm{水}} $,已知三个球原质量$ m_{\mathrm{球}} $相等,故$ m_{\mathrm{铜}} > m_{\mathrm{铁}} > m_{\mathrm{铝}} $。
【答案】
A
【知识点】
密度公式应用;空心问题;质量计算
【点评】
本题考查密度公式在空心问题中的典型应用,核心是通过密度关系推导实心体积,进而得到空心体积,再结合水的质量与空心体积的关系比较总质量,需理清各物理量的关联。
【难度系数】
0.6
要解决该问题,需结合密度公式分析空心部分体积的大小,再比较灌水后的总质量。首先,三个球质量相等、外半径相等,因此球的总体积相同;根据密度公式,质量相等时,密度越大的物质实心部分体积越小,由此可判断三个球实心体积的大小关系,进而得到空心体积的大小;空心部分灌满水时,水的质量与空心体积成正比,最后结合原球质量相等,即可比较总质量。
【解析】
1. 确定球的总体积:三个球外半径相等,因此球的总体积$ V_{\mathrm{球}} = \frac{4}{3}π R^3 $,三者相等。
2. 分析实心部分体积:根据密度公式$ \rho = \frac{m}{V} $,变形得实心体积$ V_{\mathrm{实}} = \frac{m}{\rho} $。已知三个球质量$ m $相等,且$ \rho_{\mathrm{铜}} > \rho_{\mathrm{铁}} > \rho_{\mathrm{铝}} $,因此$ V_{\mathrm{实铜}} < V_{\mathrm{实铁}} < V_{\mathrm{实铝}} $。
3. 分析空心部分体积:空心体积$ V_{\mathrm{空}} = V_{\mathrm{球}} - V_{\mathrm{实}} $,结合总体积相等,可得$ V_{\mathrm{空铜}} > V_{\mathrm{空铁}} > V_{\mathrm{空铝}} $。
4. 比较总质量:空心部分灌满水时,水的质量$ m_{\mathrm{水}} = \rho_{\mathrm{水}} V_{\mathrm{空}} $,因此$ m_{\mathrm{水铜}} > m_{\mathrm{水铁}} > m_{\mathrm{水铝}} $。总质量$ m_{\mathrm{总}} = m_{\mathrm{球}} + m_{\mathrm{水}} $,已知三个球原质量$ m_{\mathrm{球}} $相等,故$ m_{\mathrm{铜}} > m_{\mathrm{铁}} > m_{\mathrm{铝}} $。
【答案】
A
【知识点】
密度公式应用;空心问题;质量计算
【点评】
本题考查密度公式在空心问题中的典型应用,核心是通过密度关系推导实心体积,进而得到空心体积,再结合水的质量与空心体积的关系比较总质量,需理清各物理量的关联。
【难度系数】
0.6
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