魯科版八年級上冊物理 第四章 跨學科實踐 走進材料世界

細解巧練·精練本1．[2021秋·番禺區(qū)期末]古代勞動人民巧妙地利用水來開山采石．冬季，在白天給石頭打一個洞，再往洞里灌滿水并封實，待晚上降溫，水結冰后石頭就裂開了(冰的密度比水的密度小)．下列有關說法正確的是(C)A．石頭裂開后密度減小B．石頭裂開后密度增大C．水結冰后體積增大從而使石頭裂開D．水結冰后質量增大從而使石頭裂開2．[2022·自貢]物理知識與生活聯(lián)系非常緊密，下列關于密度的一些說法正確的是(D)A．1kg的水和1kg的冰的密度相同B．可以利用密度來鑒別物質，因為不同物質的密度一定不同C．為減輕質量，航空器材常采用強度高、密度大的合金或新型合成材料D．發(fā)生火災時，受困人員常采取彎腰甚至爬行的姿勢撤離，是因為含有有害物質的空氣溫度較高，密度較小，大量聚集在房間的上方3．我國的無人機在全世界的軍事上受到許多國家的熱捧，為了減輕其質量，無人機的材料應具有的特點是(B)A．硬度高 B．密度小C．彈性好 D．密度大4．密度知識與生活聯(lián)系非常緊密，下列關于密度的說法中正確的是(D)A．鐵的密度大于棉花的密度，因此鐵的質量大于棉花的質量B．乒乓球不慎被擠癟但無破損，球內氣體密度變小C．為減輕質量，比賽用自行車用強度高、密度大的材料制造D．“油比水輕”，油漂在水面上，是由于油的密度小于水的密度5．[2021秋·塔城地區(qū)期末]現(xiàn)有由同種材料制成的A、B兩金屬球，其中一個是實心的，它們的質量分別為128g、60g，體積分別為16cm3、12cm3.針對A、B兩球有以下說法，下列選項正確的是(A)①A是實心球②B球材料的密度是5g/m3③質量是300g的A金屬的體積是60cm3④空心球空心部分的體積是4.5cm3A．只有①④正確 B．只有①②③正確C．只有①②④正確 D．①②③④都正確解析：①A、B兩金屬球的密度分別為ρA＝eq\f(mA,VA)＝eq\f(128g,16cm3)＝8g/cm3，ρB＝eq\f(mB,VB)＝eq\f(60g,12cm3)＝5g/cm3，因為A、B兩金屬球是同種材料制成的，實心金屬球的密度大于空心金屬球的密度，所以，A球是實心的，B球是空心的，故①正確；②金屬材料的密度ρ＝ρA＝8g/cm3，則B球材料的密度也是ρ＝8g/cm3，故②錯誤；③質量是300g的A金屬的體積V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(300g,8g/cm3)＝37.5cm3，故③錯誤；④B球中金屬的體積VB實＝eq\f(mB,ρ)＝eq\f(60g,8g/cm3)＝7.5cm3，則空心球空心部分的體積VB空＝VB－VB實＝12cm3－7.5cm3＝4.5cm3，故④正確．綜上分析可知，只有①④正確．6．關于質量和密度，下列說法中正確的是(C)A．放學后，將物理書從學校背回家，質量增大B．1kg的泡沫塑料比1kg的銅塊輕C．粉筆用去一半后密度不變D．水從0℃升高到4℃的過程中，密度逐漸變小7．如圖甲所示為北方冬天湖水溫度分布示意圖，如圖乙所示為水的體積在0℃～8℃范圍內隨溫度變化的圖象，根據(jù)圖象及水的其他性質，下列分析判斷正確的是(A)第7題圖A．在0℃～4℃范圍內，隨著溫度的降低，水的密度也越來越小B．水在4℃時密度最小C．水在0℃～4℃范圍內，遵從熱脹冷縮的規(guī)律D．甲示意圖中從A到E，湖水的溫度逐漸降低8．社會生活中密度用途很廣，下列說法錯誤的是(B)A．農民常用一定密度的鹽水進行選種B．鑒別物質，只需測出它的密度即可作出準確的判斷C．冬季與夏季煤氣的價格不同的原因之一是煤氣在兩季的密度不同D．冬天戶外的水管容易凍裂，是因為水結冰后密度變小9．(多選)水是一種資源，也是一種能源．古代勞動人民巧妙地利用水來開山采石：冬季，在白天給石頭打一個洞，再往洞里灌滿水并封實，待晚上降溫，水結冰后石頭就裂開了(冰的密度比水的小)．下列有關說法正確的是(BC)A．石頭裂開后密度減小B．石頭裂開后密度不變C．該方法利用水結冰后質量不變，體積增大而使石頭裂開D．該方法利用水結冰后質量變大，體積增大而使石頭裂開解析：A、B.密度是物質的一種特性，同種物質的質量與體積的比值相同，它不隨物體自身的質量或體積的變化而變化，所以石頭的密度不變，故A錯誤；B正確；C、D.質量是物體本身的屬性，與狀態(tài)無關，所以水結成冰后，質量不變，但密度減小，根據(jù)公式ρ＝eq\f(m,V)，得V＝eq\f(m,ρ)，所以體積變大而使石頭裂開，故C正確；D錯誤．故選BC.10．(多選)密度知識與生活聯(lián)系十分緊密，下列關于密度的一些說法中正確的是(ABD)A．乒乓球被擠癟但無破損，球內空氣的密度變大B．堅若磐石的機床底座需要用密度大的材料制成C．航空器材常采用高強度、高密度的材料制成D．火災時，為避免吸入有毒氣體，人應盡量將身體貼近地面前進11．關于質量和密度，下列說法正確的是(D)A．從地球帶到太空中的鉛筆能“懸浮”于艙內，是由于質量變小了 B．同種物質的狀態(tài)發(fā)生變化，質量和密度均不變 C．水從0℃升高到4℃的過程中，密度逐漸變小 D．氧氣罐中的氧氣用去一半，密度減小一半12．將一滿瓶水放在冰箱中結冰后，瓶子被脹破，是因為水結冰的過程中(A)A．體積變大 B．質量變大 C．質量、體積都變大 D．質量變小，體積變大13．如圖所示，在波黑一個村子的森林中，發(fā)現(xiàn)了一個巨大的圓石，考古學家認為這是歐洲最古老的圓石工法技術的結果．當?shù)卮迕窆烙嬤@顆巨石重達35噸，你認為作出這樣的估計，需要知道該石頭大概的體積和密度．第13題圖14．夏天，用橡皮膜封閉一錐形瓶的瓶口，把錐形瓶放在冰水中，瓶口的橡皮膜會向下凹，如圖所示．由此可知：該錐形瓶中的空氣溫度降低，體積變小，密度變大．(兩空均填“變大”“不變”或“變小”)．根據(jù)氣體密度的這種變化規(guī)律，發(fā)生火災時為了避免吸入燃燒后產生的有毒氣體，人應盡量貼近地面爬行的理由是發(fā)生火災時，產生的有毒氣體溫度很高．一定質量氣體受熱膨脹，密度變小會上浮，因此人應該盡量貼近地面爬行．第14題圖15．a、b兩個小球分別由密度為ρa＝4g/cm3、ρb＝5g/cm3的兩種材料制成，其質量之比為ma∶mb＝6∶5，體積之比為Va∶Vb＝11∶6.若只有一個球是空心的，推理可知a球是空心的，將空心球的空心部分裝滿水，則水與實心球的質量之比為1∶15．解析：由ρ＝eq\f(m,V)可得，a、b兩種材料的體積之比(即實心部分的體積之比)eq\f(Va實,Vb實)＝eq\f(\f(ma,ρa),\f(mb,ρb))＝eq\f(ma,mb)×eq\f(ρb,ρa)＝eq\f(6,5)×eq\f(5g/cm3,4g/cm3)＝eq\f(3,2)＝eq\f(9,6)＜eq\f(11,6)，即小于兩球的體積之比，若只有一個球是空心，由前面計算可知a球的體積大于其材料的體積，故a球一定是空心，b球一定是實心．因兩球的體積之比為Va∶Vb＝11∶6，則可設a球的體積為11V，則b球的體積為6V，由前面計算可知a球材料的體積為9V，所以空心球空心部分的體積Va空＝Va－Va實＝11V－9V＝2V，將空心球的空心部分裝上水，則水與實心球的質量之比為eq\f(m水,mb)＝eq\f(ρ水Va空,ρbVb)＝eq\f(1g/cm3×2V,5g/cm3×6V)＝eq\f(1,15).16．2022年5月4日，科考隊員成功登上珠穆朗瑪峰峰頂，隊員的背包中都裝有小型氧氣罐，如圖所示是隊員從小型氧氣罐里吸取氧氣的情景，當氧氣罐里氧氣被吸取部分后，罐內氧氣的質量將變小，密度將變小．(均填“變大”“變小”或“不變”)第16題圖17．1m3的冰熔化成水后，質量將不變，體積將變小，一個鋼瓶里裝有壓縮氧氣，當使用了三分之一的氧氣后，瓶中剩余氧氣的密度將變小(填“變大”“變小”或“不變”)．密度與我們的生活息息相關．例如，取暖設施最好安裝在房間的下方，而降溫設施最好安裝在房間的上方．(后兩空均填“上方”或“下方”)解析：1m3的冰熔化成水后，質量將不變，由于冰的密度小于水的密度，由公式V＝eq\f(m,ρ)，可知體積減?。灰粋€鋼瓶里裝有壓縮氧氣，當使用了三分之一的氧氣后，瓶中剩余氧氣的質量變小，體積不變，根據(jù)ρ＝eq\f(m,V)可知，密度將變?。芏扰c我們的生活息息相關．例如，取暖時，空氣溫度升高，密度變小，熱空氣向上流動，所以取暖設施最好安裝在房間的下方，而降溫時，空氣溫度降低，密度變大，冷空氣向下流動，所以降溫設施最好安裝在房間的上方．18．一個空心鐵球的質量為468g，在鐵球的空心部分注滿水后總質量為523g．求：(1)這個鐵球的總體積；(2)若在鐵球的空心部分注滿某種液體后，總質量為1.216kg，求注入液體的密度．(鐵的密度為7.8×103kg/m3)解：(1)由ρ＝eq\f(m,V)得鐵球中鐵的體積為V鐵＝eq\f(m鐵,ρ鐵)＝eq\f(468g,7.8g/cm3)＝60cm3，鐵球內注入水的質量為m水＝m總－m鐵＝523g－468g＝55g，空心部分的體積為V空心＝V水＝eq\f(m水,ρ水)＝eq\f(55g,1g/cm3)＝55cm3，空心鐵球的總體積為V＝V鐵＋V空心＝60cm3＋55cm3＝115cm3；(2)注入液體的質量為m液＝m總′－m鐵＝1216g－468g＝748g，液體的密度為ρ液＝eq\f(m液,V空心)＝eq\f(748g,55cm3)＝13.6g/cm3.19．細心的小明發(fā)現(xiàn)寒冷的冬天室外的自來水表常常被凍裂，如圖所示，原因是什么呢？小明設想用一個水桶裝滿水，然后將其放在寒冷的室外．若桶內裝滿水后，水的質量為7.2kg，請你先幫他做個計算(ρ冰＝0.9×103kg/m3)：第19題圖(1)質量為7.2kg的水的體積是多少？(2)質量為7.2kg的水，全部結為冰時，冰的體積是多少？(3)現(xiàn)在你能幫他找出這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因了嗎？解：(1)由ρ＝eq\f(m,V)得，水的體積是