人教版八年級上冊第4節(jié) 密度與社會生活課后作業(yè)題

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一、夯實(shí)基礎(chǔ)
1．新冠肺炎疫情防控期間，醫(yī)院內(nèi)氧氣的需求量越來越大。某氧氣瓶內(nèi)氧氣用掉一部分后，瓶內(nèi)氧氣的質(zhì)量將______（選填“變大”、“變小”或“不變”），密度將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】變小，變小。
【解析】某氧氣瓶內(nèi)氧氣用掉一半后，瓶內(nèi)氧氣的質(zhì)量將變小，由于剩余的氧氣又能充滿鋼瓶，使氧氣的體積不變，由 ρ＝ EQ \F(m, V) 可知氧氣的密度變小。
2. 在故事影片中出現(xiàn)的“大石頭”砸在人身上的畫面中，“大石頭”是由密度很______的材料制成的(選填“大”或“小”)；制造機(jī)器的底座盡可能選用密度_______的材料。（選填“小”或“大”）
【答案】小，大。
【解析】因?yàn)橛捌械摹按笫^”并沒有真的對演員造成傷害，所以可以斷定，它的質(zhì)量是比較小的．根據(jù)密度的公式，當(dāng)體積一定時(shí)，只有密度越小的材料，它的質(zhì)量才會越小。制造機(jī)器的底座質(zhì)量要大，但是機(jī)器的體積是一定的，故盡可能選用密度大的材料。
3. 嚴(yán)寒的冬天，室外的自來水管容易被凍裂，原因是冰的密度ρ=0.9×103kg/m3，小于水的密度，在水結(jié)冰過程中，質(zhì)量 ，體積 （選填“增大”、“減小”或“不變”）所致。
【答案】不變；增大．
【解析】冬天室外的自來水水管容易被凍裂，由水變成冰的過程中，物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化，但是物質(zhì)多少沒有變化，即質(zhì)量不變；
水結(jié)冰質(zhì)量不變，密度變小，由公式ρ=m/V知，體積增大，把水管脹破。
4．做一個紙風(fēng)車，如果把風(fēng)車放在點(diǎn)燃的酒精燈上方，風(fēng)車能轉(zhuǎn)動起來，如圖1所示，這是因?yàn)橐欢ㄙ|(zhì)量的氣體受熱膨脹后，密度 （選填“變小”、“變大”、“不變”）而上升，熱空氣上升后，冷空氣就從四面八方流過來，從而形成_________。根據(jù)氣體這個特點(diǎn)，則安裝暖氣片時(shí)應(yīng)該靠近 （選填“地面”或“天花板”）。
【答案】變??；風(fēng)；地面。
【解析】點(diǎn)燃酒精燈，上方的空氣吸收熱量，溫度升高，體積膨脹，密度變小，密度小的熱空氣上升，冷空氣就從四面八方流過來，從而形成風(fēng)。實(shí)驗(yàn)說明溫度能夠改變氣體的密度，根據(jù)氣體的這種變化規(guī)律，安裝暖氣時(shí)暖氣片應(yīng)該靠近地面，暖氣周圍的空氣溫度比較高，空氣密度比較小，流向上方，使整個房間溫度比較高。
圖1
圖2
5．小明記錄了一定質(zhì)量水的體積隨溫度變化的規(guī)律，如圖2所示。在0℃～4℃間，水溫升高時(shí)，水的體積將 。當(dāng)水溫在4℃時(shí)，水的密度是 （選填“最大”或“最小”）；罐裝的飲料（可看作為水）在此溫度下存放是最 （選填“安全”或“不安全”）。
【答案】變??；最大；安全。
【解析】由圖像可知，水在0～4℃之間，隨著溫度升高體積逐漸變??；
質(zhì)量是物體的一種屬性，不隨溫度變化，在4℃時(shí)，水的體積最小，由ρ＝m/V可知，在質(zhì)量一定的情況下，體積最小，密度最大；
由圖像可知，“溫度低于4℃時(shí)，水的體積隨著溫度降低而增大；高于4℃時(shí)，水的體積隨溫度升高而增大?！肮使嘌b的飲料（可看作為水）在4℃時(shí)體積最小，在4℃以下或以上時(shí)，體積均增大，故在4℃存放灌裝飲料是最安全的。
6．和大多數(shù)物質(zhì)一樣，汽油也有熱脹冷縮的性質(zhì)。到了夏季，隨著氣溫的上升，汽油的密度會 （選填“變大”或“變小”），因此，在不同的季節(jié)如果都用 （填“質(zhì)量”或“體積”）作計(jì)價(jià)單位最公平。
【答案】變??；質(zhì)量。
【解析】到了夏季，汽油的溫度升高，體積膨脹，密度減小，所以每升汽油中汽油的質(zhì)量減小，價(jià)格降低；因此，在不同的季節(jié)如果都用質(zhì)量作計(jì)價(jià)單位最公平。
7．如圖所示是我國自行研制即將首飛的C919大型噴氣客機(jī)，它的機(jī)身和機(jī)翼均采用了極輕的碳纖維材料。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是（ ）

A．密度小 B．彈性小C．體積小D．硬度小
【答案】A.
【解析】C919大型噴氣客機(jī)，它的機(jī)身和機(jī)翼均采用了極輕的碳纖維材料，“極輕”表示體積一定時(shí)，材料的質(zhì)量非常小，也就是密度很小。所以這種材料的優(yōu)點(diǎn)是密度小。
所以選A。
8. 質(zhì)量和體積相等的空心銅球、鐵球、鉛球，其空心的體積是 （ ）
A. 銅球最大 B. 鐵球最大 C. 鉛球最大 D. 一樣大
【答案】C
【解析】假設(shè)三個球都是實(shí)心的，質(zhì)量相等，
根據(jù)ρ=mV， 球的體積為V=m/ρ，
∵ρ鉛＞ρ銅＞ρ鐵，∴V鉛＜V銅＜V鐵，
又∵三個球的體積相等，∴鉛球的空心部分體積最大．
故選C．
9. 有一把湯匙，小明測的質(zhì)量是18.4g，體積是8cm3，根據(jù)如下密度表，可以知道做成這把湯匙的材料可能是 （ ）
A．鋁 B．銅 C．鐵 D．陶瓷
【答案】D
【解析】做成這把湯匙的材料的密度 ρ＝ EQ \F(m, V) = EQ \F(18.4g, 8cm3) =2.3g/cm3 =2.3×103 kg/m3
與陶瓷的密度相等，故選D．
10．近年來，共享單車正逐步改變著人們的出行方式。如圖所示是某款共享單車，其車架材料技術(shù)指標(biāo)如下表所示。查閱下表，鋁合金的密度為______kg/m3，單位讀作____________。若該款單車車架的體積一定，需車架的質(zhì)量最小，可選用表中的_______作為車架材料。

【答案】2.9×103，千克每立方米，碳纖維。
【解析】根據(jù)表格中的信息得出鋁合金的密度；根據(jù)車架的特點(diǎn)選擇合適的材料。
由表格可知，鋁合金的密度為2.9×103千克/米3，單位讀作：千克每立方米；
根據(jù)m=ρV可知，單車車架的體積一定，需車架的質(zhì)量最小，則選擇的材料的密度要小，故應(yīng)選擇碳纖維。
二、鞏固提高
11．我國東北漠河冬天的可以氣溫下降到了-50℃，河面都結(jié)了厚厚的冰，冰面之下的江水仍流動，水與冰交界處的溫度是（ ）
A．-50℃B．0℃
C．低于0℃，高于﹣50℃D．條件不足，無法判斷
【答案】B
【解析】冰下和水的交界處，有冰有水，屬于冰水混合物，所以水與冰交界處的溫度0℃。
所以選B。
12．社會生活中密度用途很廣，下列說法錯誤的是（ ）
A．冬季與夏季煤氣的價(jià)格不同的原因之一是煤氣在兩季的密度不同
B．農(nóng)民常用一定密度的鹽水進(jìn)行選種
C．飛船盡可能采用強(qiáng)度高，密度小，性能優(yōu)良的新材料制造
D．鑒別物質(zhì)，只需測出它的密度即可做出準(zhǔn)確的判斷
【答案】D。
【解析】A選項(xiàng)：冬季與夏季煤氣的價(jià)格不同的原因之一是煤氣在兩季的密度不同，即相同體積的煤氣的質(zhì)量不同，故A正確；
B選項(xiàng)：在鹽水中，飽滿的種子受到的浮力小于自身的重力，所以飽滿的種子下沉，所以農(nóng)民常用一定密度的鹽水進(jìn)行選種，故B正確。
C選項(xiàng)：飛船采用密度小的材料才能在體積一定的情況下，盡可能地減小質(zhì)量，以適應(yīng)其工作的要求。故C正確。
D選項(xiàng)：利用密度可以鑒別物質(zhì)，但是有些不同物質(zhì)的密度是相同的。例如鑒別一個實(shí)心的金屬球到底是不是鐵做的，只測出它的密度不能做出準(zhǔn)確的判斷，要準(zhǔn)確的鑒別，常常要用多種方法。故D錯誤。
所以選D。
13．密度知識與生活聯(lián)系非常緊密，下列關(guān)于密度的說法中正確的是（ ）
A．1kg冰與1kg水的密度相等
B．不同物質(zhì)的密度一定不同
C．乒乓球不慎被擠癟但無破損，球內(nèi)氣體密度變大
D．為減輕質(zhì)量，比賽用自行車采用強(qiáng)度高、密度大的材料制造
【答案】C.
【解析】A選項(xiàng). 根據(jù)ρ＝ EQ \F(m, V) 可知，1kg冰與1kg水，質(zhì)量相同，狀態(tài)不同，密度不同，故該選項(xiàng)錯誤；
B選項(xiàng). 不同物質(zhì)的密度一般不同，但也有個別的不同物質(zhì)具有相同的密度，故該選項(xiàng)錯誤；
C選項(xiàng). 乒乓球不慎被擠癟但無破損，球內(nèi)氣體質(zhì)量不變，體積變小，故密度變大，故該選項(xiàng)正確；
D選項(xiàng). 自行車的體積一定，由m＝ρV可知，材料的密度越小，自行車的質(zhì)量越小，比賽用自行車采用強(qiáng)度高、密度小的材料制造，故該選項(xiàng)錯誤。
所以選C。
14. 下表是水的密度隨溫度變化的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析表中的數(shù)據(jù)不能得出的結(jié)論是（ ）
A．水在4℃時(shí)密度最大
B．水的溫度在0℃～4℃時(shí)，隨著溫度的降低，水的密度越來越小
C．水的溫度在4℃～8℃時(shí)，隨著溫度的升高，水的密度越來越小
D．水凝固成冰時(shí)體積會變大
【答案】D
【解析】將0～8℃分兩個階段分析：0～4℃，4℃～8℃，然后根據(jù)表格中溫度對應(yīng)的密度數(shù)值可得出結(jié)論。
A. 由表格數(shù)據(jù)可知，水在4℃時(shí)密度為1000.00kg/m3，在0～3℃，5℃～8℃時(shí)的密度數(shù)值都小于水在4℃時(shí)密度，故可以得出水在4℃時(shí)密度最大的結(jié)論，故A不符合題意；
B. 水的溫度在0℃～4℃時(shí)，隨著溫度的降低，密度減小，故B不符合題意；
C. 水的溫度在4℃～8℃時(shí)，隨著溫度的升高，密度減小，故C不符合題意；
D. 由表格數(shù)據(jù)可知，表格中記錄的是在0～8℃水的密度隨溫度變化的情況，沒有凝固的過程，所以不能得出水凝固成冰時(shí)體積會變大這一結(jié)論，故D符合題意。
15．圖甲為“水的密度在0～10℃范圍內(nèi)隨溫度變化”的圖象，圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖，根據(jù)圖象及水的其他性質(zhì)，下列分析判斷正確的是（ ）
甲 圖1 乙
A．水在4℃時(shí)密度最小
B．4℃以上的水，具有熱縮冷脹的性質(zhì)
C．水在0～4℃范圍內(nèi)，具有熱縮冷脹的性質(zhì)
D．示意圖中從A到E，湖水的溫度逐漸降低
【答案】C
【解析】A選項(xiàng)：由圖象可知，在4℃時(shí)水的密度是最大的；故A錯誤；
B選項(xiàng)：由圖象知在4～10℃范圍內(nèi)，溫度越高，密度越小，體積越大，故在4℃以上，水具有熱脹冷縮的性質(zhì)，故B錯誤；
C選項(xiàng)：由圖知在0～4℃范圍內(nèi)，溫度越高，密度越大，體積越小，故在0～4℃范圍內(nèi)，水具有熱縮冷脹的性質(zhì)，故C正確；
D選項(xiàng)：4℃的水密度最大，會下沉到底部，所以圖中從A到E，湖水的溫度逐漸升高，故D錯誤。
所以選C。
16．學(xué)習(xí)了質(zhì)量和密度的知識后，小明同學(xué)想用天平、量筒和水完成下列實(shí)踐課題，你認(rèn)為能夠完成的是（ ）
①測量牛奶的密度
②鑒別金戒指的真?zhèn)?br>③測定一捆銅導(dǎo)線的長度
④鑒定銅球是空心的還是實(shí)心的
⑤測定一大堆大頭針的數(shù)目
A．①②B．①②④C．①②④⑤D．①②③④⑤
【答案】C。
【解析】①測量牛奶的密度：需要用天平測量牛奶質(zhì)量，用量筒測量牛奶的體積，用密度公式求出密度，可以完成。
②用天平測量戒指的質(zhì)量，用量筒和水測量戒指的體積，用密度公式求出密度，可以鑒別金戒指的真?zhèn)?，可以完成?br>③取一小段銅導(dǎo)線，可以測它的質(zhì)量、體積，算出它的密度，但無法測銅導(dǎo)線的直徑、總質(zhì)量，就無法得出它的長度，不能完成實(shí)驗(yàn)。
④鑒別銅球是空心的還是實(shí)心的：用天平測量銅球的質(zhì)量，用量筒和水測量體積，用密度公式求出密度，然后和銅的密度比較，可以完成實(shí)驗(yàn)。
⑤用天平稱出一堆大頭針的數(shù)目：先用天平測量50個大頭針的質(zhì)量，求出一個大頭針的質(zhì)量，再用天平測量一堆大頭針的總質(zhì)量，求出一堆大頭針的數(shù)量，可以完成。
所以選C。
17．在加油站加油時(shí)，合格的汽油的密度應(yīng)該為0.71×103kg/m3，如果汽油的成分中含重油偏大，產(chǎn)品就是不合格產(chǎn)品，重油的密度大于汽油的密度，不合格的汽油的密度會偏大。有的加油站通常使用密度瓶來檢驗(yàn)汽油的密度，如果密度瓶空瓶的質(zhì)量為120 g，裝滿水后質(zhì)量為320 g，若裝滿汽油質(zhì)量為266 g，試判斷該汽油是否合格？
【答案】不合格。
【解析】密度瓶的容積V瓶= V水＝eq \f(m水,ρ水)＝eq \f(320g-120g, 1.0g/cm3)=200cm3
汽油的密度ρ油＝eq \f(m油 ,V瓶)＝eq \f(266g-120g, 200cm3)=0.73g/cm3 ＞0.71g/cm3，所以不合格。
18. 在防控“新冠肺炎”疫情期間，廣泛使用醫(yī)用酒精進(jìn)行消毒。醫(yī)用酒精是由無水酒精和水組成的。如圖所示是小明在藥店買的一瓶濃度為75%、體積為300cm3的醫(yī)用酒精。酒精濃度指無水酒精的體積在醫(yī)用酒精總體積中所占的百分比。（無水酒精的密度為0.8g/cm3，水的密度為1.0g/cm3）求：

（1）這瓶醫(yī)用酒精中含有無水酒精的體積和質(zhì)量；
（2）這瓶醫(yī)用酒精中含有水的體積和質(zhì)量；
（3）這瓶醫(yī)用酒精的密度。
【答案】（1）225cm3；180g；（2）75cm3；75g；（3）0.85g/cm3
【解析】（1）醫(yī)用酒精中含有純酒精的體積V酒精=V醫(yī)×75%=300cm3×75%=225cm3
含有無水酒精的質(zhì)量m酒精=ρ酒精V酒精=0.8g/cm3×225cm3=180g
（2）醫(yī)用酒精中含有水的體積V水=V-V無=300cm3-225cm3=75cm3
水的質(zhì)量m水=ρ水V水=1.0g/cm3×75cm3=75g
（3）這瓶醫(yī)用酒精的總質(zhì)量m總=m水+m無=75g+180g=255g
這瓶醫(yī)用酒精的密度ρ＝eq \f(m ,V)＝eq \f(255g, 300cm3)=0.85g/cm3
19．課外科技活動中，小華等同學(xué)將一定質(zhì)量的水放在一個加蓋的量筒中，探究水的體積隨溫度變化的情況，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出體積—溫度（V﹣t）圖像（如圖所示），請根據(jù)圖像中的信息回答問題。
（1）用簡潔的語言描述“水的體積隨溫度變化的情況”， ；
（2）在0℃～4℃間溫度升高，水的密度 ，超過4℃之后，溫度上升，水的密度 （變大/變小/不變）；
（3）根據(jù)前面的探究可以發(fā)現(xiàn)，常用的液體溫度計(jì)不用水為測溫物質(zhì)的原因是 ；
（4）小麗等同學(xué)在探究時(shí)，量筒里水的質(zhì)量為 g．（4℃時(shí)水的密度為1×103kg/m3）

【答案】（1）先變小后變大；（2）變大；變小；（3）水在4℃以下出現(xiàn)反常膨脹現(xiàn)象；（4）104。
【解析】（1）由圖像可以看出：溫度低于4℃時(shí)，水的體積隨溫度升高而變??；溫度高于4℃時(shí)，水的體積隨溫度升高而增大；所以水的體積隨溫度變化的情況是先變小后變大。
（2）由密度公式ρ=m/V可知：水的質(zhì)量一定時(shí)，其密度與體積成反比，在0℃～4℃時(shí)，水的體積變小，故密度變大；在4℃以后，水的體積變大，故密度變??；
（3）通常溫度計(jì)的測溫原理是：液體的熱脹冷縮；因?yàn)樗?～4℃時(shí)冷脹熱縮，在4～10℃時(shí)熱脹冷縮，即水有反常膨脹現(xiàn)象，所以不用水作為測溫物質(zhì)。
（4）由圖可見，4℃時(shí)量筒內(nèi)水的體積約104cm3，故量筒里水的質(zhì)量約為
m＝ρV＝1.0g/cm3×104cm3＝104g。
20．李老師交給課外小組一個任務(wù)：他在研究兩種色澤相同，硬度相近的金屬A和金屬B的性質(zhì)時(shí)，不小心把一塊金屬塊B混在兩塊金屬塊A之中，無法區(qū)分，如圖所示。請你借助天平、量筒、刻度尺、細(xì)線和水，設(shè)計(jì)一個能區(qū)分金屬A和B的方案，并說明判斷的方法。

（1）寫出主要的實(shí)驗(yàn)步驟。
（2）說明判斷的方法。
（3）為了避免類似的情況發(fā)生，請你代表研究小組給老師提一個可行的建議。
【答案】（1）①用天平分別測出三塊金屬的質(zhì)量m。②再用刻度尺測出它們的邊長，記為a、b、c，算出三塊金屬的體積V＝abc。③分別求出三塊金屬的密度ρ=m/V。（2）比值相近的兩塊金屬是A，比值相差最大的一塊是B。（3）研究之前用馬克筆在金屬上做上記號。
【解析】（1）①用天平分別測出三塊金屬的質(zhì)量m。
②再用刻度尺測出它們的邊長，記為a、b、c，算出三塊金屬的體積V＝abc。
或（用量筒裝適量的水記為V0，細(xì)線系著金屬塊浸入水中，總體積記為V1，則體積V＝V1﹣V0）
③分別求出三塊金屬的密度ρ=m/V；
（2）判斷的方法：比值相近的兩塊金屬是A，比值相差最大的一塊是B。
（3）研究之前用馬克筆在金屬上做上記號（或貼上標(biāo)簽，或一種放在一起，只要體現(xiàn)分類意識均可）。
物 質(zhì)
銀
銅
鐵
鋁
陶瓷
密度/kg?m-3
10.5×103
8.9×103
7.9×103
2.7×103
2.3×103
t/℃
0
1
2
3
4
5
6
7
8
ρ/kg?m-3
999.84
999.90
999.94
999.97
1000.00
999.97
999.94
999.90
999.85