在初中物理学习中,质量和密度是两个非常重要的概念。它们不仅在理论学习中有重要意义,而且在实际生活中也有广泛的应用。为了帮助大家更好地理解和掌握这两个知识点,我们整理了一些经典的计算题目,并附上了详细的解答过程。
例题1:
一块铁块的质量为790克,体积为100立方厘米。求该铁块的密度。
解析:
根据密度公式 \( \rho = \frac{m}{V} \),其中 \( m \) 表示质量,\( V \) 表示体积。
将已知数据代入公式:
\[
\rho = \frac{790 \, \text{g}}{100 \, \text{cm}^3} = 7.9 \, \text{g/cm}^3
\]
答案:
该铁块的密度为 \( 7.9 \, \text{g/cm}^3 \)。
例题2:
一个空心球的外径为6厘米,内径为4厘米。若该球的质量为150克,求其材料的密度。
解析:
首先计算球体的体积。球体体积公式为 \( V = \frac{4}{3} \pi r^3 \)。外球体积减去内球体积得到实心部分体积。
外球半径 \( R = 3 \, \text{cm} \),内球半径 \( r = 2 \, \text{cm} \)。
\[
V_{\text{外}} = \frac{4}{3} \pi (3)^3 = \frac{4}{3} \pi \times 27 = 36 \pi \, \text{cm}^3
\]
\[
V_{\text{内}} = \frac{4}{3} \pi (2)^3 = \frac{4}{3} \pi \times 8 = \frac{32}{3} \pi \, \text{cm}^3
\]
\[
V_{\text{实}} = V_{\text{外}} - V_{\text{内}} = 36 \pi - \frac{32}{3} \pi = \frac{76}{3} \pi \, \text{cm}^3
\]
然后利用密度公式 \( \rho = \frac{m}{V} \) 计算密度:
\[
\rho = \frac{150 \, \text{g}}{\frac{76}{3} \pi \, \text{cm}^3} = \frac{450}{76 \pi} \, \text{g/cm}^3
\]
答案:
该材料的密度约为 \( \frac{450}{76 \pi} \, \text{g/cm}^3 \)。
通过以上两道例题可以看出,质量和密度的计算需要灵活运用公式,并且要注意单位的一致性。希望大家通过这些练习能够更加熟练地掌握质量和密度的相关知识。如果还有其他疑问,欢迎继续探讨!