安徽省2020年中考物理總復習 模塊四 力學 專題一 質量與密度

模塊四力學專題一質量與密度中考真題再現( 學用見P35 )探究規(guī)律對接中考命題點1天平的使用和讀數( 常考 )1.( 2019·安徽第19題 )小明使用天平測小石塊的質量。測量前,他將天平放在水平桌面上,然后進行天平橫梁平衡的調節(jié),調節(jié)完成后指針靜止時的位置和游碼的位置如圖甲所示。( 1 )請你指出小明調節(jié)天平橫梁平衡的過程中遺漏的操作步驟:將游碼移到標尺左端的零刻度線處。 ( 2 )完成遺漏的操作步驟后,為了調節(jié)橫梁平衡,他需向右( 選填“左”或“右” )調節(jié)平衡螺母,使指針指到分度盤中央刻度線或在中央刻度線兩側等幅擺動。 ( 3 )調節(jié)橫梁平衡后,小明將小石塊放在左盤,在右盤中加減砝碼并調節(jié)游碼在標尺上的位置,直到橫梁恢復平衡。這時右盤中的砝碼情況和游碼在標尺上的位置如圖乙所示,則小石塊的質量為78.4g。 2.( 2016·安徽第5題 )小明同學用調節(jié)好的托盤天平測小石塊的質量,天平平衡時盤中所加砝碼情況和游碼位置如圖所示,則被測小石塊的質量為71.6g。 命題點2密度公式的應用( 不?？?)3.( 2016·安徽第4題 )2016年5月,科學家又發(fā)現了9顆位于宜居帶( 適合生命存在的區(qū)域 )的行星。若宜居帶中某顆行星的質量約為地球的6倍,體積約為地球的8倍,則它的密度與地球的密度之比約為34( 行星與地球均看成質量均勻分布的球體 )。 【解析】由題意可知,m行星=6m地球,V行星=8V地球,則它的密度與地球的密度之比為行星地球=m行星V行星m地球V地球=m行星m地球×V地球V行星=61×18=34。命題點3測量物質的密度( ?？?)4.( 2017·安徽第18題 )同學們通過以下實驗步驟測量未知液體的密度:( 1 )取一只燒杯,向其中倒入適量的待測液體,用托盤天平測出此時燒杯( 包括其中的液體 )的質量為76.4 g。( 2 )另取一只100 mL的量筒,將燒杯中的部分液體緩慢倒入量筒中,如圖a所示。量筒內液體的體積為60mL。 ( 3 )再用托盤天平測量此時燒杯( 包括剩余液體 )的質量,如圖b所示。托盤天平的讀數為28.2g;則該液體的密度=0.8×103kg/m3。 5.( 2015·安徽第19題 )某同學按照以下步驟測量鹽水的密度:在燒杯中倒入適量鹽水,用天平測出燒杯和鹽水的總質量m1;將燒杯中的一部分鹽水倒入量筒,測出燒杯和剩余鹽水的總質量m2;讀出量筒內鹽水的體積V; 把測得的數據填入表格,計算出鹽水的密度。( 1 )請補充步驟的內容。( 2 )為了記錄相關數據,他設計了如下表格,請將表格中第一行所缺的項目補充完整。燒杯和鹽水的總質量/g燒杯和剩余鹽水的總質量/g量筒內鹽水的質量/g量筒內鹽水的體積/cm3 鹽水的密度/( g·cm-3 )( 3 )鹽水密度的表達式為= m1-m2V( 用測量的物理量符號表示 )。 名師考點精講( 學用見P3637 )學思結合高效突破考點一質量1.定義:物體所含物質的多少叫做質量。 2.單位( 1 )基本單位是千克,符號是kg。 ( 2 )常用單位有噸( t ),克( g ),毫克( mg )。( 3 )單位換算:1 t=1×103kg、1 g=1×10-3 kg、1 mg=1×10-3 g=1×10-6 kg。 3.常見物體質量估測:一個雞蛋的質量約為50 g;一個蘋果的質量約為150 g;一本物理課本的質量約為400 g;一名中學生的質量約為50 kg。4.性質:質量是物體的一個基本屬性,它不隨物體的形狀、物態(tài)、位置的變化而變化。 5.質量的測量( 1 )測量工具:日常生活中測量質量的工具有臺秤、桿秤等;實驗室常用托盤天平測物體的質量。( 2 )托盤天平的使用圖形結構名稱1.托盤2.分度盤3.指針4.游碼5.稱量標尺6.平衡螺母原理等臂杠桿使用方法看:觀察天平的測量范圍及標尺的分度值放:把天平放到水平工作臺上,將天平底座調至水平,把游碼移到稱量標尺左端的“0”刻度線上調:調節(jié)平衡螺母使指針尖對準分度標尺的中央刻度線( 或指針左右擺幅相等 )稱:把被測物體放左盤,用鑷子向右盤添加砝碼,并移動游碼,使指針對準分度盤的中央刻度線記:物體質量=右盤砝碼質量+游碼指示值天平的使用規(guī)則1.游碼歸零后若指針往左偏,平衡螺母往右調,反之往左調,即“左偏右調、右偏左調?！?.添加砝碼應按先大后小的順序,可使添加砝碼的次數最少。3.讀游碼指示值以游碼左側所對刻度線為準。典例1( 2019·廣西貴港 )在今年初中學業(yè)水平考試理化實驗技能考試中,某同學在用調節(jié)好的托盤天平稱一物體的質量時,在天平的右盤加減砝碼過程中,他發(fā)現:當放入質量最小的砝碼時,指針偏右;若將這個砝碼取出,指針偏左。則要測出物體的質量,該同學下一步的正確操作:取出質量最小的砝碼,。天平平衡時,天平右盤中砝碼的質量和游碼的位置如圖所示,則該物體的質量為g。 【解析】由題意可知,所放入最小砝碼的質量偏大,此時應取出最小的砝碼,將處在零刻度位置的游碼向右調,使天平的橫梁平衡;由題圖可知,標尺的分度值是0.2g,游碼左側指在2.6g處,則該物體的質量m物=20g+10g+2.6g=32.6g?！敬鸢浮繉⑻幵诹憧潭任恢玫挠未a向右調32.6針對訓練1.小明在用托盤天平測液體質量時,先把天平放在水平臺上,將游碼撥到零刻度線處后,指針靜止時出現如圖甲所示的情形,此時應向右調平衡螺母,使天平橫梁平衡。由圖乙、丙可知,燒杯的質量為33.2g,燒杯中液體的質量是50g。 考點二物質的密度規(guī)律同種物質質量與體積的比值相等 一般情況下,不同物質質量與體積的比值不相等 定義某種物質組成的物體的質量與它的體積之比 公式定義式變形公式= mVm=V;V=m單位基本單位千克/米3,符號:kg/m3常用單位克/厘米3,符號:g/cm3換算關系1 g/cm3=103kg/m3性質( 1 )密度是物質的一種屬性,不同種物質密度一般是不同的 ( 2 )密度大小與質量、體積無關,同種物質、同種狀態(tài)密度是相同的,質量與體積成正比( 3 )同種物質的密度與狀態(tài)有關,同種物質,狀態(tài)不同,密度不同,如冰的密度比水小 密度表蘊含的信息有的物質不同,但密度卻相同,如煤油和酒精;液態(tài)物質的密度也會大于固態(tài)物質的密度,如汞是液體,但密度大于鉛、銅、鋁等固體理解質量和密度的內涵典例2( 2019·江蘇泰州 )用刻度尺測出實心合金塊的邊長為2.00 cm,用天平測量合金塊的質量,示數如圖所示,合金塊的質量為g,算出合金塊的密度=g/cm3。若將此合金塊切去一半,則剩余部分的密度( 選填“變大”“變小”或“不變” )。 【解析】合金塊的質量m=50g+10g+2.4g=62.4g,合金塊的體積V=( 2cm )3=8cm3,合金塊的密度=mV=62.4g8cm3=7.8g/cm3;密度是物質的一種特性,它只與物質的種類有關,所以把合金塊切去一半,剩余部分的密度不變?！敬鸢浮?62.47.8不變典例3有甲、乙兩個溢水杯,甲溢水杯盛滿酒精,乙溢水杯盛滿某種液體。將一不吸水的小球輕輕放入甲溢水杯中,小球下沉到杯底,溢出酒精的質量是40 g;將小球從甲溢水杯中取出擦干,輕輕放入乙溢水杯中,小球漂浮且有111的體積露出液面,溢出液體的質量是50 g,則小球的體積是cm3;液體的密度是g/cm3( 已知酒精=0.8×103 kg/m3 )。 【解析】根據題意可知,小球放入甲杯中沉底,則V球=V排=m排酒精=40g0.8g/cm3=50cm3;由題意可知,小球放入乙杯中漂浮,V'排=1-111V球=1011V球,則液=m' 排V' 排=m' 排1011V球=50g1011×50cm3=1.1g/cm3?！敬鸢浮?501.1針對訓練2.閱讀表中信息判斷下面的說法,其中正確的( C )常溫常壓下部分物質的密度/( kg·m-3 )金19.3×103水銀13.6×103鋼、鐵7.9×103純水1.0×103冰( 0 )0.9×103植物油0.9×103干松木0.5×103酒精0.8×103A.固體的密度一定比液體的密度大B.體積相同的植物油和酒精,酒精的質量大C.同種物質在不同狀態(tài)下,其密度一般不同D.不同物質的密度一定不同【解析】水銀是液體,但它的密度比鋼的密度大,A項錯誤;體積相同的植物油和酒精,植物油的密度大于酒精的密度,根據公式m=V可知,植物油的質量大,B項錯誤;水和冰屬于同一種物質,但密度不同,C項正確;冰和植物油不是同一種物質,但密度相等,D項錯誤。3.( 2019·山東青島 )如圖為甲、乙兩種物質的m-V圖像。下列說法正確的是( D )A.體積為20 cm3的甲物質的質量為10 gB.乙物質的密度與質量成正比C.甲物質的密度比乙的密度小D.甲、乙質量相同時,乙的體積是甲的2倍【解析】由題圖可知,體積為20 cm3的甲物質的質量為20 g,A項錯誤;密度是物質的一種特性,狀態(tài)相同的同種物質的密度是相同的,與質量和體積無關,B項錯誤;由題圖可知,當甲、乙的體積都為V=20 cm3時,m甲>m乙,根據=mV可知,甲物質的密度比乙物質的密度大,C項錯誤;由題圖可知,當甲、乙的質量都為10 g時,乙的體積為20 cm3,甲的體積為10 cm3,則乙的體積是甲的2倍,D項正確?？键c三密度知識的應用1.密度與溫度一般來說,由于熱脹冷縮,同種物質溫度越高密度越小( 氣體最為明顯 ),但水除外,水在4 時密度最大。2.間接測算質量和體積對于一些不易直接測量的質量、體積利用變形公式估算更為方便。( 1 )質量的測算:如房間內空氣質量估算可利用變形公式m=V,測出房間內的容積,查出空氣的密度,進而算出房內空氣的質量。( 2 )體積的測算:如人體體積的估算可利用公式V=m,測出人的質量,人體的密度用水的密度替代可估算出人體的體積等。3.密度與物質鑒別( 1 )原理:不同物質的密度一般不同,可以根據密度公式=mV計算出密度,對照密度表鑒別物質。( 2 )應用:利用密度知識鑒定牛奶質量、農業(yè)選種時配制合適密度的鹽水,工業(yè)制造根據需要選用密度不同的新材料( 如飛機上多選用高強度低密度的合成材料 )。典例4( 2019·南京 )在科技節(jié)活動中,有一項挑戰(zhàn)項目:如圖所示,A、B、C、D是裝滿了某一種材料( 細鹽、鐵粉、米粉中的一種 )的四個不透明的輕質密閉容器。要求在不打開容器的前提下,將其中裝有相同材料的兩個容器挑選出來。提供的器材:與密閉容器同樣的空容器各一個;天平和水。按下列步驟在空白處填上適當的內容。( 1 )用天平分別測出圖中四個密閉容器的質量mA、mB、mC、mD。( 2 )。 ( 3 )若滿足關系式:( 用測量的物理量表示 ),則A、C兩容器中所裝材料相同。 【解析】( 2 )輕質密閉容器,質量可不計,用天平分別測出四個裝滿水后容器的質量m'A、m'B、m'C、m'D,即分別是與四個容器容積相同的水的質量;( 3 )根據密度是物質的一種特性和密度公式的變形公式m=V,若滿足mAm' A=mCm' C,則A、C兩容器中所裝材料相同?！敬鸢浮? 2 )用天平分別測出四個裝滿水后容器的質量m'A、m'B、m'C、m'D( 3 )mAm' A=mCm' C針對訓練4.( 2019·四川內江 )一個質量為60 kg的宇航員從地球進入太空后,質量不變( 選填“變大”“變小”或“不變” )。如果人的密度和水的密度相等,那么宇航員的體積是0.06m3。 【解析】宇航員的質量不隨空間位置的變化而變化,所以宇航員從地球進入太空后質量不變;如果人的密度和水的密度相等,為1.0×103 kg/m3,由=mV可知,宇航員的體積V=m=60kg1.0×103kg/m3=0.06 m3。( 學用見P3839 )實驗一:用托盤天平測量固體和液體的質量1.實驗器材:天平、待測物體( 固體 )、燒杯、待測液體。2.實驗步驟( 1 )將天平放在水平工作臺面上。( 2 )將游碼移至標尺左端“0”刻度線上,調節(jié)平衡螺母,使指針對準分度盤的中央刻度線( 或指針左右擺幅相等 )。 ( 3 )將被測物體放到天平的左盤,用鑷子在右盤添加砝碼和移動游碼使天平平衡。物體的質量等于砝碼的質量加上游碼指示的值( 測液體質量時,先后測出空燒杯的質量和燒杯與液體的總質量 )。( 4 )稱量完畢,要清點砝碼并用鑷子將砝碼放回砝碼盒。針對訓練1.( 2019·浙江衢州 )托盤天平是一種精密測量儀器,某實驗室天平的配套砝碼及橫梁標尺如圖。( 1 )小科發(fā)現砝碼盒中的砝碼已磨損,用這樣的砝碼稱量物體質量,測量結果將偏大。 ( 2 )小科觀察銘牌時,發(fā)現該天平的最大測量值為200 g,但他認為應為210 g。你認為小科產生這種錯誤想法的原因是小科認為砝碼的總質量是205 g,標尺的最大刻度是5 g。 ( 3 )小江認為銘牌上最大測量值沒有標錯,但砝碼盒中10 g的砝碼是多余的,而小明認為砝碼盒中所有的砝碼都是不可缺少的。你認為誰的觀點是正確的,并說明理由:小明的觀點正確,因為少了10 g砝碼,運用其他砝碼及游碼無法完成某些200 g以內的質量值的稱量( 合理即可 ) 實驗二:測量固體的密度( 固體不溶于水且密度大于水 )1.原理:=mV。2.實驗器材:天平、量筒、細線、燒杯。 3.實驗步驟( 1 )用天平測物體的質量m。( 2 )向量筒里倒適量的水,測出水的體積V1。( 3 )用細線系住物體放入量筒,測出兩者的體積之和V2。4.密度計算式:=mV2-V1。 5.誤差分析( 1 )若先測質量,后測量體積,由于儀器本身及讀數原因會引起測量誤差( 既有質量誤差,也有體積誤差 ),但誤差主要來源于體積的測量,誤差偏大或偏小是不確定的。( 2 )若先測體積,后測出質量,物體會沾有一部分水,使得測出質量偏大,進而測出的密度也偏大,這種測量順序是不可取的。6.實驗拓展測密度小于水的固體的密度:測密度小于水的固體密度關鍵在于如何測量其體積。由于其不沉入水中,故可采取以下方案進行:實驗器材:量筒、細線、水、待測對象、金屬塊( 密度較大,如鐵塊 )。操作步驟:如圖甲,將兩物體均懸于細繩上,金屬塊在下、待測物在上,先只將金屬塊浸沒在水中,記下水面到達的位置V1;如圖乙,再將待測物一起浸沒于水中,記下水面到達的位置V2;則待測物的體積V=V2-V1。針對訓練2.( 2019·湖北黃岡 )把一枚雞蛋放入水中,雞蛋沉入水底。這枚雞蛋的密度究竟多大呢?為此,小利同學進行了實驗。( 1 )以下實驗步驟,合理的順序應為( 或 )。 將雞蛋放入裝滿水的溢水杯中,并用小燒杯接住溢出來的水;往量筒中放雞蛋時,發(fā)現量筒口徑小,放不進去;用托盤天平測得雞蛋的質量為54 g;將小燒杯中的水倒入量筒中,測出水的體積( 如圖 )。( 2 )實驗中,托盤天平應放在水平桌面上。 ( 3 )測得雞蛋的密度應為1.08g/cm3。 ( 4 )從理論上分析,實驗中,由于小燒杯的水不能倒干凈,會導致測量結果偏大。 實驗三:測量液體的密度1.原理:=mV。2.實驗器材:天平、量筒、燒杯。 3.實驗步驟( 1 )用天平測出燒杯和液體的總質量m1。( 2 )將燒杯中的液體部分倒入量筒中,用天平測出剩下的液體和燒杯的總質量m2。( 3 )讀出量筒中液體的體積V。4.記錄數據的表格( 參考 )燒杯和液體的總質量m1/g燒杯和剩余液體的總質量m2/g量筒內液體的質量m=( m1-m2 )/g量筒內液體的體積V/cm3液體的密度/( g·cm-3 )5.密度計算式:= m1-m2V。 6.實驗討論( 1 )方案一:先測液體體積V,后測液體質量m,如圖:誤差分析:因量筒中有殘留液體( 體積無法讀出 ),所測的液體質量并不是體積V對應的質量,測出的質量( m總-m杯 )偏小,由計算式=m總-m杯V可知,測得的密度偏小。 改進方案:如圖,將量筒中部分液體倒入燒杯中,并記下量筒中余下的液體體積,則=m總-m杯V-V'。( 2 )方案二:先測出液體質量m,后測出液體體積V,如圖:誤差分析:由于燒杯中的液體倒入量筒會有一部分殘留,則測出的體積偏小,由計算式=m總-m杯V可知,所測出的密度偏大。 改進方案:如圖,將燒杯中部分液體倒入量筒中,并測出余下液體和燒杯的總質量m2;則所測液體密度=m1-m2V。針對訓練3.( 2019·四川涼山州 )在做測量液體密度的實驗中,小明想知道食用油的密度,于是他用天平和量筒做了如圖所示的實驗。( 1 )將托盤天平放在水平桌面上,把游碼移到標尺左端的“0”刻度線處。發(fā)現指針靜止時,位置如圖甲所示,則應將平衡螺母向左( 選填“左”或“右” )調節(jié)使橫梁平衡。 ( 2 )天平調節(jié)平衡后,測出空燒杯的質量為28 g,在燒杯中倒入適量的食用油,測出燒杯和食用油的總質量如圖乙所示,將燒杯中的食用油全部倒入量筒中,食用油的體積如圖丙所示,則燒杯中食用油的質量為33.2g,食用油的密度為0.83×103kg/m3。 ( 3 )小明用這種方法測出的食用油密度與真實值相比偏大( 選填“偏大”或“偏小” )。 ( 4 )小華認為不用量筒也能測量出食用油的密度,他進行了如下實驗操作:調好天平,用天平測出空燒杯的質量為m0;在燒杯中裝滿水,用天平測出燒杯和水的總質量為m1;把燒杯中的水倒盡,再裝滿食用油,用天平測出燒杯和食用油的總質量為m2;則食用油的密度表達式= m2-m0m1-m0水( 已知水的密度為水 )。 16