專題6 質量和密度（原卷版）

專題6質量和密度【思維導圖】【知識點回顧】知識點一、質量1、質量的定義：物體含有物質的多少。2、質量是物體的一種基本屬性。它不隨物體的形狀、溫度、狀態(tài)和位置的改變而改變。（你知道什么時候物體的質量會發(fā)生變化嗎？請舉例說明）3、質量的單位：在國際單位制中，質量的單位是千克。其它常用單位還有噸、克、毫克。4、質量的測量：實驗室常用托盤天平來測量質量。5、托盤天平調節(jié)：1、把托盤天平放在水平臺上，把游碼放在標尺左端零刻線處。2、調節(jié)橫梁上的平衡螺母，指針向分度盤左端偏斜，平衡螺母向右調節(jié)；指針向分度盤右端偏斜，平衡螺母向左調節(jié)。注意：要掌握如何通過指針來判斷調節(jié)平衡螺母的方向和判斷是否調平了。（3）測量：將被測物體放在左盤里，用鑷子向右盤里加減砝碼并調節(jié)游碼在標尺上的位置，直到橫梁恢復平衡。注意：要掌握什么順序加砝碼，怎么知道調平了？這時能調節(jié)平衡螺母嗎？調了又會怎么樣影響測量的結果呢？（4）讀數：被測物體的質量等于右盤中砝碼的總質量加上游碼在標尺上所對的刻度值。注意：要掌握如果砝碼質量變大了或變小了測量值又會怎么變呢？6、會估計生活中物體的質量知識點二、密度1．密度的定義：單位體積的某種物質的質量，叫做這種物質的密度。2、定義式：＝因為密度是物質的一種特性，某種物質的密度跟由這種物質構成的物體的質量和體積均無關，所以上述公式是定義密度的公式，是測量密度大小的公式，而不是決定密度大小的公式。3．密度的單位：在國際單位制中，密度的單位是千克／米3。其它常用單位還有克／厘米3。1克／厘米3=1000千克／米3。4．物質密度和外界條件的關系物體通常有熱脹冷縮的性質，即溫度升高時，體積變大；溫度降低時，體積變小。而質量與溫度無關，所以，溫度升高時，物質的密度通常變小，溫度降低時，密度變大。注意：水在0至4℃時反常膨脹，即溫度升高，體積變小，密度變大；溫度下降，體積變大，密度變?。┲R點三、質量和體積的關系圖像利用m—V圖像，可以求物質的密度；知識點四、密度的測量1．測固體的密度（1）測比水的密度大的固體物質的密度①用天平稱出固體的質量m1②利用量筒測量適量水的體積V1③將物體全部浸沒在水中測得體積為V2（2）測比水的密度小的固體物質的密度。①用天平稱出固體的質量。②利用排水法測固體體積時，有兩種方法。一是用細而長的針或細鐵絲將物體壓沒于水中，通過排開水的體積，測出固體的體積。二是在固體下面系上一個密度比水大的物塊，比如鐵塊。利用鐵塊使固體浸沒于水中。鐵塊和固體排開水的總體積再減去鐵塊的體積就等于固體的體積。固體的質量、體積測出后，利用密度公式求出固體的密度。2．測液體的密度（1）①用天平測量裝有適量液體的容器的質量m1②將部分液體倒入量筒中測量體積V③用天平測量剩余液體和容器的質量m2（2）液體體積無法測量時，在這種情況下，往往需要借助于水，水的密度是已知的，在體積相等時，兩種物質的質量之比等于它們的密度之比。我們可以利用這個原理進行測量。測量方法如下：a．用天平測出空瓶的質量m；

b．將空瓶內裝滿水，用天平稱出它們的總質量m1；

c．將瓶中水倒出，裝滿待測液體，用天平稱出它們的總質量m2；知識點五、密度的應用利用密度知識可以鑒別物質，可以求物體的質量、體積。利用天平可以間接地測量長度、面積、體積。利用刻度尺，量筒可以間接地測量質量?！纠}精析】（2022?棗莊）關于質量和密度，下列說法正確的是（）A．同種物質組成的物體，其密度與質量成正比 B．水的密度是1.0×103kg/m3，表明1m3的水質量是1.0×103kg/m3 C．一塊冰全部熔化成水后，質量變小 D．嫦娥五號返回艙從月球帶回1731g月球土壤樣品返回地球，土壤樣品質量不變（2022?河南）小麗在乒乓球比賽中獲得一枚金牌，她想測出該金牌的密度。她先用天平測出金牌的質量m1，然后將金牌浸沒到裝滿水的溢水杯中，溢出的水流入質量為m2的空燒杯中，測得燒杯和溢出水的總質量為m3。已知水的密度為ρ水，則金牌的密度為（）A．m3-m2m1ρ水 C．m1m3ρ水 D．（2022?綏化）在測量液體密度的實驗中，測得液體和燒杯的總質量m與液體體積V的關系如圖所示，則空燒杯的質量和液體的密度分別為（）A．158g，0.75g/cm3 B．90g，0.9g/cm3 C．140g，0.9g/cm3 D．248g，1.4g/cm3（2022?上海）某同學發(fā)現冬天水管會“爆裂”，他通過查閱資料獲得以下信息：（1）物體膨脹時如果遇到障礙，會產生很大的力；（2）金屬會熱脹冷縮；（3）水和冰在不同溫度下的密度如表所示：形態(tài)水冰溫度（℃）432100密度（克/厘米3）0.99980.99960.99940.99910.99900.9101①根據表格中溫度和密度的數據，得出結論：在1個標準大氣壓下，當0～4攝氏度時，。②指出水管“爆裂”的原因，并寫出分析過程。（2022?永州）金浩山茶油是永州的優(yōu)質食用油，享譽全國。小文想測量金浩山茶油的密度，進行如下操作：將天平放在水平桌面上，將游碼放在標尺左端的零刻度線處，發(fā)現指針指在分度盤的右側如圖甲所示，要調節(jié)天平平衡，應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調節(jié)；在一個空燒杯中倒入適量金浩山茶油，用調節(jié)好的天平進行測量，當天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖乙所示，則燒杯和茶油的總質量為g；將燒杯中的部分茶油倒入量筒中如圖丙所示，則量筒中茶油體積為cm3；將燒杯和剩余茶油放在天平上稱量，燒杯和剩余茶油的總質量為36g。根據測量結果可計算出金浩山茶油的密度為kg/m3。（2022?眉山）如圖所示，圖甲是小東用彈簧測力計掛著一塊不吸水的實心圓柱形合金體，從空中逐漸浸入水中的情景。圖乙是彈簧測力計示數F隨該合金體逐漸下降到浸入水中的深度h的變化圖象。合金體從接觸水面到剛浸沒的過程中，受到的浮力逐漸（選填“變大”、“變小”或“不變”）。合金體的密度是kg/m3。（g＝10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3）（2022?鎮(zhèn)江）用圖1所示的實心陶瓷材質的冰墩墩模型來估測鎮(zhèn)江香醋的密度。（1）將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜止時位置如圖2所示，則應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）端調節(jié)。（2）用天平測量冰墩墩質量，當天平平衡時，右盤中的砝碼和游碼位置如圖3所示，其質量為g，體積為cm3。（陶瓷材料的密度為2.7×103kg/m3）（3）如圖4所示，在甲、乙兩只燒杯中分別倒入適量香醋后，用天平測出燒杯乙和香醋的總質量m1＝135.2g。（4）如圖5所示，將冰墩墩用細線系住后放入燒杯甲中，在燒杯壁上標記液面的位置。（5）將冰墩墩取出，，測出燒杯乙及剩余香醋的總質量m2＝102.8g。（6）根據以上實驗數據，求得鎮(zhèn)江香醋的密度，ρ＝g/cm3。與真實值相比，用本方案所測出的香醋密度（選填“偏大”、“偏小”或“相同”）。（2022?濟南）在“探究固體的質量與體積的關系”的實驗中（1）將天平調節(jié)好以后，在左盤中放入鐵塊，向右盤中添加了幾個砝碼后，觀察到天平的指針指在分度盤的位置如圖甲所示；再添加一個質量最小的砝碼，指針指在分度盤的位置如圖乙所示。此時，應先取下質量最小的砝碼，接著，直到指針指在分度盤的中央刻度線。（2）小明用3個鐵塊、小麗用3個木塊、小強用3個鋁塊分別進行實驗，記錄下實驗數據。在老師的引導下，他們用這些實驗數據做出了如圖丙所示的m﹣V關系圖像。從圖像可以看出：同種物質組成的不同物體，質量與體積的比值；不同物質組成的物體，質量與體積的比值一般。因此，這個比值反映的是物質的一種特性，物理學中把它定義為物質的密度。（3）小明通過這次實驗真正明白了人們常說的“鐵比木頭重”這句話的含義。下列說法能體現這句話正確含義的是。A.鐵比木頭的質量大B.相同體積的鐵比木頭的質量大C.鐵比木頭的密度大D.相同質量的鐵比木頭的體積小（2022?黔東南州）一次周末，小紅同學與家人一起到劍河游玩，苗族姑娘們用銀飾把自己裝扮得十分光彩奪目（如圖所示），頓時吸引了她的眼球。她很想知道銀飾物是空心還是實心的，于是在商店買下了與銀飾物相同的一片銀葉，回校后組織實驗小組利用如圖所示的裝置進行驗證。（注：銀的密度為10.5g/cm3）（1）小紅將天平放在水平臺上，游碼歸零后，發(fā)現指針位置如圖甲所示，此時應將平衡螺母向（選填：“右”或“左”）調，才能使天平橫梁水平平衡。（2）將銀葉放在天平左盤，用鑷子向右盤加減砝碼，天平平衡時，所用砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，則銀葉的質量是g。（3）用量筒和水測量銀葉的體積如圖丙所示（細線體積忽略不計），銀葉的體積為cm3。（4）根據以上測量數據，算出銀葉的密度為kg/cm3，由此判斷該銀葉是（選填：“空心”或“實心”）的。（2022?長沙）篆刻愛好者小慶收藏了一枚印章，為了鑒別印章所用石料，他用實驗室的器材測量了印章的密度。（1）圖甲是他在實驗室用天平測量印章質量時的場景，請指出他操作的不當之處：。（2）改為正確操作后，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼在標尺上的位置如圖乙所示，這枚印章的質量是g。（3）小慶把印章放入裝有30mL水的量筒中，液面達到的位置如圖丙所示。由此可以求出這枚印章的密度為g/cm3。（2022?連云港）小明的奶奶過生日時，爸爸給奶奶買了一條金項鏈，小明想測量這條金項鏈的密度。（1）小明將天平放在水平工作臺面上，發(fā)現天平如圖甲所示，小明應先，然后再調節(jié)平衡螺母使天平平衡。（2）測量過程中，當天平右盤內所加砝碼和游碼的位置如圖乙所示時，天平恰好平衡，則金項鏈的質量是g。（3）將金項鏈浸沒在裝有10mL水的量筒中，量筒中水面的位置如圖丙所示，金項鏈的體積是mL。小明計算出這條金項鏈的密度是kg/m3。（4）爸爸提出不用量筒，用圖丁的彈簧測力計也能測出這條金項鏈的體積，他設想將金項鏈掛在彈簧測力計下讀出彈簧測力計的示數，然后將金項鏈浸沒在水中（但不沉底）讀出彈簧測力計的示數，利用兩次示數之差可以計算出金項鏈浸沒在水中時受到的浮力，然后通過浮力計算出金項鏈的體積。你認為爸爸的測量方案是否可行，理由是。

【習題鞏固】一．選擇題（共12小題）1．（2022?海拉爾區(qū)模擬）某同學為了測量碎玻璃和沙石的密度，用一只質量為1kg的空桶裝滿水，測得桶和水的質量為11kg，再將1kg的碎玻璃放入盛滿水的水桶中，水溢出后測得剩余質量為11.6kg。另取一只完全相同的空桶，在桶里裝滿沙石，測得桶和沙石的質量為29kg。已知1L＝1dm3，ρ水＝1.0×103kg/m3，下列說法錯誤的是（）A．桶的容積是10L B．測得碎玻璃的密度為2.5×103kg/m3 C．沙石的密度比水的大 D．測得沙石的密度為2.7×103kg/m32．（2022?江岸區(qū)模擬）小明利用托盤天平和量筒測量硫酸銅溶液的密度，其部分操作過程如圖所示。下列說法錯誤的是（）A．天平不能直接測量潮濕物品和化學藥品的質量 B．量筒中液體的體積是40cm3 C．硫酸銅溶液的密度是2.4×103kg/m3 D．如果按照乙甲丙的順序實驗會使測量結果偏大3．（2022?萊蕪區(qū)三模）在“用天平測量物體的質量”實驗中，小雨用調好的天平稱盛有液體的燒杯的質量。將燒杯輕輕放入左盤，往右盤加了一個20g的砝碼、一個10g的砝碼、一個5g的最小砝碼，發(fā)現指針偏向分度盤中線右邊一點，這時小雨應該（）A．把平衡螺母向右調節(jié)一些 B．需要取下5g的砝碼，并再向右撥動游碼 C．把平衡螺母向左調節(jié)一些 D．不需取下5g的砝碼，直接向右撥動游碼4．（2022?和平區(qū)三模）不同材料組成的a、b、c三個實心物體，它們的體積與質量的關系如圖，由圖可知下列說法正確的是（）A．a的密度是b的2倍 B．三者的密度關系ρa＞ρb＞ρc C．若將b的體積增大到4×10﹣3m3，密度1×103kg/m3 D．若將a的質量減半，密度變?yōu)?×103kg/m35．（2022?紅橋區(qū)模擬）如圖所示是甲和乙兩種物質的質量與體積關系圖象，下列說法正確的是（）A．甲物質的密度隨體積增大而增大 B．甲、乙兩種物質的密度之比是4：1 C．體積為5cm3的乙物質，質量為10g D．當甲和乙兩物質的質量相同時，乙物質的體積較大6．（2022?武昌區(qū)模擬）某實驗小組利用天平、量筒和燒杯等器材測定某液體密度時，設計了如下的實驗步驟：①用天平測出空燒杯的質量m；②在燒中裝一些水，用天測出總質量m1，再用記號筆在燒杯外壁和水面相平處作上記號：③倒掉燒杯中的水。擦干燒杯，再往燒杯中添加某種液體至記號處，用天平測出總質量m2；④將該液體倒一部分于量筒中，測出燒杯和剩余液體的總質量m3；⑤測出量筒中所盛液體的體積V；幾位同學利用上述實驗步驟中的部分數據，寫出了計算這種液體密度的表達式，其中正確的是（）A．m2-m3VC．m1-mm2-mρ水 7．（2022?順德區(qū)模擬）圖為小明同學在探究不同種物質質量與體積的關系時，根據實驗數據作出的m﹣V圖象，下列說法不正確的是（）A．體積為15cm3的乙物質的質量為18g B．質量相同的甲、乙兩物質，甲物質的體積較大 C．乙物質的密度是甲物質密度的2倍 D．質量均為12g時，甲物質的體積比乙大20cm38．（2022?河西區(qū)模擬）小明同學使用已調節(jié)好的托盤天平稱量物體的質量，當他加最小砝碼時指針偏右，此時他取出最小砝碼，發(fā)現指針偏左。則下列可使橫梁恢復平衡的正確操作是（）A．將標尺上的游碼向右移 B．將標尺上的游碼向左移 C．將橫梁上的平衡螺母向右調節(jié) D．將橫梁上的平衡螺母向左調節(jié)9．（2022?唐河縣一模）如圖所示是一種利用不同果汁調配而成的飲料。靜置一段時間后不同顏色的果汁界面分明，這主要是由于不同顏色的果汁具有不同的（）A．質量 B．體積 C．密度 D．比熱容10．（2022?瀘州模擬）如圖所示是甲、乙兩種物質的質量m與體積V的關系圖像。下列說法正確的是（）A．甲物質的密度與質量成正比 B．甲物質的密度小于乙物質密度 C．甲、乙兩種物質的密度之比是3：1 D．水的m﹣V圖像應該在Ⅱ區(qū)域11．（2022?青山區(qū)模擬）小明同學利用同一套托盤天平和同一個量筒測量橡皮和鐵塊的密度。如圖為小明的測量數據，其中圖c、d、e的量筒內均裝有水，圖d中橡皮浸沒，圖e中鐵塊觸底。下列說法錯誤的是（）A．橡皮的質量為12g，鐵塊的質量為39g，體積都是5mL B．橡皮的密度為2.4×103kg/m3，鐵的密度為7.8×103kg/m3 C．相同質量的橡皮和鐵塊，橡皮的體積要大一些 D．d圖中橡皮受到的浮力比e圖中鐵塊受到的浮力大一些12．（2022?北京模擬）圖是甲和乙兩種物質的質量與體積關系圖象，下列說法正確的是（）A．甲物質的密度隨體積增大而減小 B．當甲和乙兩物質的質量相同時，乙物質的體積較大 C．體積為5cm3的乙物質，質量為10g D．甲、乙兩種物質的密度之比是4：1二．實驗探究題（共5小題）13．（2022?大連模擬）同學們在實驗室里測某種礦石的密度，選用天平、量筒、細線、燒杯和水、實驗操作如下：A.用天平測出礦石質量；B.在量筒中倒入適量的水并記下水的體積；C.將礦石用細線系好后慢慢地放入量筒中并記下總體積。（1）調節(jié)天平時，指針位置如圖（a）所示，應將平衡螺母向調（選填“左”、“右”）。（2）用調好的天平稱礦石的質量，天平平衡時，放在右盤中的砝碼和游碼的位置如圖（b）所示，礦石的質量m＝kg。（3）量筒量出礦石的體積如圖（c）所示，則礦石的密度ρ＝kg/m3。（4）若不用量筒，借助一個溢水杯和一個小燒杯完成上述實驗，請將如下實驗步驟補充完整，并用字母表示出測量的物理量。①測出空小燒杯的質量m1；②將溢水杯裝滿水，將礦石浸沒在溢水杯中；③；④已知礦石的質量是m0，水的密度是ρ水；⑤用上述方法測出礦石密度ρ礦石＝（用已知量和測量量表示）⑥整理器材時，該同學發(fā)現溢水杯的溢水口有少量水殘留，則該同學測出的礦石密度比真實值（選填“偏大”、“偏小”）。14．（2022?開福區(qū)校級模擬）在“用天平和量筒測量鹽水密度”的實驗中：（1）將天平放在水平桌面上，把游碼移至標尺左端零刻度線處，發(fā)現指針指在分度盤的左側，應將平衡螺母向調，使天平橫梁平衡。（2）用天平測出空燒杯的質量為29g，在燒杯中倒入適量的鹽水，測出燒杯和鹽水的總質量如圖甲所示。再將燒杯中的鹽水全部倒入量筒中，如圖乙所示，鹽水的密度為kg/m3。此測量結果比真實值偏。15．（2022?市中區(qū)校級一模）各種復合材料由于密度小、強度大，廣泛應用于汽車、飛機等制造業(yè)。小明準備測量一塊實心復合材料的密度。（1）小明將托盤天平放在水平桌面上，將游碼移至標尺左端零刻度線處，發(fā)現指針靜止時指在分度盤中線的左側，如圖甲，則應將平衡螺母向（填“左”或“右”）調節(jié)，使橫梁平衡；（2）把復合材料放入左盤后，向右盤添加砝碼并移動游碼，當天平重新平衡時，盤中所有砝碼和游碼位置如圖乙所示，則所測材料的質量為g；（3）如圖丙，因復合材料的密度小于水，小明在該物塊下方懸掛了一鐵塊，按照如圖丙所示①②③的順序，測出了該物塊的體積，則該材料的密度是kg/m3；（4）分析以上步驟，你認為小明在測體積時按以上操作順序會引起密度測量值比真實值（填“偏大”“不變”或“偏小”）。16．（2022?京口區(qū)校級二模）某校科學探究小組接到一個課題，在只有托盤天平的情況下，借助燒杯、細線和水測量小石塊的密度，很快他們就找到了解決方法：（1）把天平放在水平桌面上，游碼移到標尺零刻度處，發(fā)現指針靜止在分度盤中央刻度線的右側，此時應將平衡螺母向（選填“左”或“右”）調節(jié)，使天平平衡；（2）用調節(jié)好的天平測量燒杯和水的總質量，操作情景如圖甲，其錯誤之處是；（3）實驗步驟：①重新調節(jié)好天平，他們按正確的方法稱出了燒杯和適量水的總質量，示數如圖乙，此時燒杯和水的總質量是g；②如圖丙，用細線拴著小石塊浸沒在水中（未接觸杯底且水未溢出），天平示數為36.2g；③將小石塊緩慢沉入燒杯底部，放開細線，天平的示數為43.7g，則小石塊的質量是g；由計算可知，小石塊的密度是kg/m3。17．（2022?金昌模擬）金昌近鄰張掖市民樂縣以盛產大蒜聞名，小聰同學要測量大蒜的密度，他將一些蒜瓣帶到學校測量。（1）他將天平放在水平桌面上，把游碼放到標尺左端零刻度線處，指針靜止時指在分度盤右側，他應向（選填“左”或“右”）調節(jié)平衡螺母，使天平平衡；（2）小聰測得一個蒜瓣的質量如圖甲所示為g；（3）他將蒜瓣放入裝有25mL水的量筒中，水面上升到圖乙所示的位置，蒜瓣的體積為cm3，密度為kg/m3；（4）小聰對實驗進行評估，覺得蒜瓣太小，測得體積的誤差較大，導致測得的密度不準。他設計了下列解決方案，其中合理的是（填字母）。A．換量程更大的量筒測量B．測多個蒜瓣的總質量和總體積C．換分度值更大的量筒測量三．計算題（共