【分析】
要判断三个正方体的合格情况,需先根据正方体边长计算体积,再利用铝的密度算出每个正方体为纯铝(合格品)时的理论质量,将理论质量与实际测量质量对比:实际质量大于理论质量,说明掺入了密度比铝大的杂质(次品);实际质量小于理论质量,说明混入空气泡(废品);两者相等则为合格品。具体步骤为:先算每个正方体体积,再求合格品质量,最后对比判断。
【解析】
1. 计算甲正方体的相关数据:
体积 $V_{甲}=(0.1\,\mathrm{m})^3=0.001\,\mathrm{m}^3$
纯铝时的理论质量 $m_{甲合格}=\rho_{铝}V_{甲}=2.7×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×0.001\,\mathrm{m}^3=2.7\,\mathrm{kg}$
实际质量为$3\,\mathrm{kg}$,$3\,\mathrm{kg}>2.7\,\mathrm{kg}$,说明甲掺入了密度大于铝的杂质,是次品。
2. 计算乙正方体的相关数据:
体积 $V_{乙}=(0.2\,\mathrm{m})^3=0.008\,\mathrm{m}^3$
纯铝时的理论质量 $m_{乙合格}=\rho_{铝}V_{乙}=2.7×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×0.008\,\mathrm{m}^3=21.6\,\mathrm{kg}$
实际质量与理论质量相等,说明乙是合格品。
3. 计算丙正方体的相关数据:
体积 $V_{丙}=(0.3\,\mathrm{m})^3=0.027\,\mathrm{m}^3$
纯铝时的理论质量 $m_{丙合格}=\rho_{铝}V_{丙}=2.7×10^3\,\mathrm{kg/m}^3×0.027\,\mathrm{m}^3=72.9\,\mathrm{kg}$
实际质量为$54\,\mathrm{kg}$,$54\,\mathrm{kg}<72.9\,\mathrm{kg}$,说明丙混入了空气泡,是废品。
综上,甲为次品,乙为合格品,丙为废品,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
密度公式的应用、正方体体积计算
【点评】
本题考查密度公式在实际问题中的应用,核心是通过对比纯铝的理论质量与实际质量,判断物体是否含杂质或气泡,需要准确理解密度、质量、体积三者的定量关系,同时培养严谨的计算和逻辑分析能力。
【难度系数】
0.6