小明同学在探究甲、乙两种不同物质的质量和体积的关系时,得出了如图的图线.由图可以知道,甲、乙两种物质的密度之比${{\rho}_{甲}}:{{\rho}_{乙}}=$ .用甲、乙两种不同物质做成质量相同实心体,则它们体积之比${{V}_{甲}}:{{V}_{乙}}=$ .(比例问题,请在英文状态下输入答案)
为了减重,使用了大量新型合金材料,飞机某合金部件由甲乙两种金属构成,已知甲、乙按质量比$2:1$混合后的密度与甲、乙按体积比$3:4$混合后的密度相等,则甲、乙的密度之比为 ,若该合金部件比传统上全部使用金属甲时重量减少了$50\%$,则该合金部件中甲、乙的质量之比为 .
题目答案
您的答案
答案解析
甲、乙按质量比$2:1$混合时,${{m}_{甲}}=2{{m}_{乙}}$,
混合后密度:$\rho =\frac{{{m}_{甲}}+{{m}_{乙}}}{{{V}_{甲}}+{{V}_{乙}}}=\frac{2{{m}_{乙}}+{{m}_{乙}}}{\frac{2{{m}_{乙}}}{{{\rho}_{甲}}}+\frac{{{m}_{乙}}}{{{\rho}_{乙}}}}=\frac{3{{\rho}_{甲}}{{\rho}_{乙}}}{{{\rho}_{甲}}+2{{\rho}_{乙}}}$,
甲、乙按体积比$3:4$ 混合时,${{V}_{甲}}^{\prime}=\frac{3}{4}{{V}_{乙}}^{\prime}$,
混合后密度:${{\rho}^{\prime}}=\frac{{{m}_{甲}}^{\prime}+{{m}_{乙}}^{\prime}}{{{V}_{甲}}^{\prime}+{{V}_{乙}}^{\prime}}=\frac{{{\rho}_{甲}}\cdot \frac{3}{4}{{V}_{乙}}^{\prime}+{{\rho}_{乙}}{{V}_{乙}}^{\prime}}{\frac{3}{4}{{V}_{乙}}^{\prime}+{{V}_{乙}}^{\prime}}=\frac{3}{7}{{\rho}_{甲}}+\frac{4}{7}{{\rho}_{乙}}$,
两种方式混合后的密度相等,所以:$\frac{3{{\rho}_{甲}}{{\rho}_{乙}}}{{{\rho}_{甲}}+2{{\rho}_{乙}}}=\frac{3}{7}{{\rho}_{甲}}+\frac{4}{7}{{\rho}_{乙}}$,
解得:$\frac{{{\rho}_{甲}}}{{{\rho}_{乙}}}=\frac{3}{8}$或$\frac{{{\rho}_{甲}}}{{{\rho}_{乙}}}=\frac{1}{1}$ (不合题意舍去),
合金部件比传统上全部使用金属甲时质量减少了$50 \% $,则${{m}_{合}}=\frac{1}{2}{{M}_{甲}}$,
使用合金和传统上全部使用甲制作该部件的体积应相等,所以${{\rho}_{合}}=\frac{1}{2}{{\rho}_{甲}}$,
由密度公式有:$\frac{{{m}_{甲}}+{{m}_{乙}}}{\frac{{{m}_{甲}}}{{{\rho}_{甲}}}+\frac{{{m}_{乙}}}{\frac{3}{8}{{\rho}_{甲}}}}=\frac{1}{2}{{\rho}_{甲}}$,解得:$\frac{{{m}_{甲}}}{{{m}_{乙}}}=\frac{2}{3}$.
甲、乙两金属的密度分别为${{\rho}_{甲}}$、${{\rho}_{乙}}$,将等质量的甲、乙制成合金,则合金的密度为 ;若将等体积的甲、乙制成合金,则合金密度为 .
题目答案
您的答案
答案解析
已知酒精的密度是$0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$,某工厂生产酒精,要求含水量(按质量计算)不超过$10\%$,他们用抽测密度的方法对产品进行检查,则合格酒精的密度应在 $\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$ 至 $\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$范围内(不考虑酒精与水混合后的体积变化).
题目答案
您的答案
答案解析
酒精内含水时,设含水酒精总体积为$V$,则水的体积不能超过$10\%$即$0.1V$,酒精体积至少为$0.9V$,根据$m={{m}_{水}}+{{m}_{酒}}$,由$\rho =\frac{m}{V}$可得:
$m={{\rho}_{水}}\times 0.1V+{{\rho}_{酒}}\times 0.9V$,
$\rho =\frac{m}{V}=\frac{{{\rho}_{水}}\times 0.1V+{{\rho}_{酒}}\times 0.9V}{V}$ $=1\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times 0.1+0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times 0.9$
$=0.82\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$.
所以合格酒精的密度应在$0.8\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\leqslant \rho <{}0.82\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$范围内.
故答案为:$0.8\times {{10}^{3}}$;$0.82\times {{10}^{3}}$.
医院里有一只氧气瓶,它的容积是$\text{10d}{{\text{m}}^{3}}$,里面装有密度为$2\text{.5kg/}{{\text{m}}^{3}}$的氧气,某次急救病人用去一半氧气,则瓶内剩余氧气的密度是 $\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$;如果病人需要冰块进行物理降温,要将一个容积为$\text{2L}$的瓶子装满水并密闭放入冰箱冷冻,若瓶中的水全部结冰,为使瓶子不被胀破,至少要从瓶子中倒掉 $\text{g}$水(${{\rho}_{{冰}}}=0.9\text{g/c}{{\text{m}}^{3}}$).
题目答案
您的答案
答案解析
装满氧气时,氧气的质量$m=\rho V=2.5\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}\times {{10}^{-3}}{{\text{m}}^{3}}=2.5\times {{10}^{-3}}\text{kg}$,
用完一半后剩余的质量${{m}^{\prime}}=\frac{m}{2}=1.25\times {{10}^{-3}}\text{kg}$,
所以剩余的氧气的密度${{\rho}_{{氧}}}=\frac{{{m}^{\prime}}}{V}=\frac{1.25\times {{10}^{-3}}\text{kg}}{{{10}^{-3}}{{\rm m}^{3}}}=1.25\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$.
若冰的体积为$\text{2L}$,
则冰的质量${{m}_{{冰}}}={{\rho}_{{冰}}}\cdot V=0.9\text{g/c}{{\text{m}}^{3}}\times 2000\text{c}{{\text{m}}^{3}}=1800\text{g}$,
如果瓶子装满水,水的质量${{m}_{{水}}}={{\rho}_{{水}}}\cdot V=1\text{g/c}{{\text{m}}^{3}}\times 200\text{c}{{\text{m}}^{3}}=2000\text{g}$,
所以需要倒掉的水${{m}^{\prime}}={{m}_{{水}}}-{{m}_{{冰}}}=200\text{g}$.
某医院急诊室的氧气瓶中,氧气的密度为$\text{5kg/}{{\text{m}}^{3}}$,给急救病人供氧用去了氧气质量的一半,则瓶内剩余氧气的密度是 $\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$;病人需要冰块进行物理降温,取$\text{450g}$水凝固成冰后使用,其体积增大了 $\text{c}{{\text{m}}^{3}}$.(${{\rho}_{冰}}=0.9\times {{10}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$)
题目答案
您的答案
答案解析
一瓶氧气的密度为$\text{5kg/}{{\text{m}}^{3}}$,给人供氧用去了一半,质量减半,而体积保持不变,根据$\rho =\frac{m}{V}$可得氧气的密度变为原来的一半,密度为:${\rho}’=2.5\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}$;
水的质量为$m=\text{450g}=0\text{.45kg}$;
由$\rho =\frac{m}{V}$可得水的体积:
${{V}_{水}}=\frac{m}{{{\rho}_{水}}}=\frac{0\text{.45kg}}{1.0\times 1{{0}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}}=4.5\times {{10}^{-4}}{{\text{m}}^{3}}=450\text{c}{{\text{m}}^{3}}$,
水结冰后质量不变,冰的体积为:
${{V}_{冰}}=\frac{m}{{{\rho}_{冰}}}=\frac{0.45\text{kg}}{0.9\times 1{{0}^{3}}\text{kg/}{{\text{m}}^{3}}}=0.5\times {{10}^{-3}}{{\text{m}}^{3}}=500\text{c}{{\text{m}}^{3}}$.
水结成冰,体积增大了$\Delta V={{V}_{冰}}-{{V}_{水}}=500\text{c}{{\text{m}}^{3}}-450\text{c}{{\text{m}}^{3}}=50\text{c}{{\text{m}}^{3}}$.
故答案为:$2.5$;$50$.