题目内容

【题目】近年来，3D打印技术逐渐应用于实际产品的制造，其中，金属材料的3D打印技术发展尤其迅速。对3D打印技术很感兴趣的小李同学想要测出一块实心的3D打印金属材料和一块3D打印木塑复合材料的密度。

(1)他将托盘天平放在________桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，发现指针静止时指在分度盘中线的左侧，如图甲，则应将平衡螺母向________（选填“左”或“右“）调节，使横梁平衡；

(2)调节平衡后，他将3D打印金属材料放在左盘中，当右盘所加砝码和游码的位置如图乙时，天平再次平衡，则3D打印金属材料的质量为________ g，再将该材料浸没到盛有30mL水的量筒中，水面到达的位翼如图丙，由此可计算出材料的密度为________ kg/m3；

(3)在准备测量3D打印木塑复合材料的密度时，敢于挑战和创新的小李决定用实验室里的弹簧测力计和底部固定有滑轮水槽、细线和适量水来测该复合材料的密度。他先用弹簧测力计测该复合材料的重力，如图丁，示数为2.4N；再用细线绕过滑轮将复合材料与测力计连接起来，接着往水槽中倒入适量的水，使复合材料浸没在水中，如图戊，复合材料在水中静止时测力计示数为1.6N，复合材料的体积为________ m3，其密度为________ kg/m3；

(4)测完密度后小李又在网上查阅3D打印的相关材料，发现木塑复合材料要吸水（不计体积变化），则他测出的木塑复合材料密度值比真实值________（填“偏大”或“偏小”）。

(5)小李分析发现，若把水换成其他液体，测力计的示数就会不同（均不计物体吸收液体的情况），于是他把测力计的刻度改成相应的密度值将该装置改为测量液体度的“密度计”，则该“密度计”能测的最大液体密度为________g/cm3。

【答案】水平 右 77.4 偏大

【解析】

(1)[1][2]用托盘天平称量物体时要选把天平放在水平桌面上，将游码移至标尺左端零刻线处，指针静止时指在分度盘中线的左侧，根据杠杆平衡条件可知应将平衡螺母向右调节，使横梁平衡。

(2)[3]天平再次平衡，被测物体的质量为砝码和游码示数之和，故读数为77.4 g。

[4] 再将该材料浸没到盛有30mL水的量筒中，水面读数为，由此可知该材料的体积为

计算出材料的密度为

(3)[5]取戊中复合材料为研究对象，由受力平衡关系可得

由变形可得

[6]复合材料的体积等于排开水的体积，由密度的定义式可得

(4)[7]木塑复合材料要吸水，这样测得拉力偏小，则浮力偏小，计算的排开水的体积变小，即物体的体积测小了，由密度公式可知密度测量值偏大。

(5)[8]分析戊中的复合材料可得

变形可得

因弹簧称测量最大拉力为5N，所以能测量液体的最大密度为

练习册系列答案
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(1)请根据电路图，将图2中的实物图补充完整。

（____）

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(3)故障排除后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片由_____（选填“至”或“至”）缓慢移动。

(4)小芳移动滑动变阻器，分别记录电压表、电流表示数，并描绘出灯泡的图象，如图3中甲所示，则小灯泡正常发光时的电阻为_____.小芳还发现灯丝的电阻随温度的升高而_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。

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A.电源电压为5.5V

B.只闭合S、S1时，整个电路的最大功率为2.7W

C.只闭合S、S1时，灯泡2s内最少消耗2.4J电能

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(2)连接好电路，开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到最_____（选填“左”或“右”）端；

(3)小明在实验中记录的数据如下表；

R=5Ω

次数

1

2

3

电流I/A

0.2

0.4

0.6

电压U/V

1.0

2.0

3.0

U=2V

次数

1

2

3

电阻R/Ω

5

10

20

电流I/A

0.4

0.2

0.1

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装置

G/N

F/N

h/m

s/m

W有/J

W总/J

η

1

2

1.2

0.1

0.2

0.2

0.24

83.3%

2

2

0.9

0.1

0.3

0.2

0.27

☆

（1）在实验操作中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。表格中数据☆=_______；

（2）比较实验装置1、2，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是_______；

（3）若忽略摩擦，也不考虑绳重，下列方法中，能提高滑轮组机械效率的是（______）

A.增加滑轮个数，使滑轮组更省力 B.减小动滑轮重力 C.减小钩码升高的高度 D.增大钩码升高速度

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