题目内容

7．小李是一名天文爱好者，他淘到一小块“陨石”，但它的真实性和陨石的种类难以确认，恰逢学校物理实验课要求测量物体的密度，小李就对这块“陨石”的密度进行了测量如图所示，想要通过密度来鉴别其真伪．

（1）他把天平放在水平桌面上，游码拨到零刻度线，调节平衡螺母使天平平衡，然后将“陨石”放在左盘中，在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针指在盘中央刻度线如图甲所示，他接下来的操作是取下最小砝码，移动游码，使横梁平衡．
（2）天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则“陨石”的质量为62g．
（3）小李查阅资料发现“陨石”有吸水性，经思考后，他先将“陨石”放入盛水的烧杯中足够长时间，再取出来擦干表面的水，放入盛有40ml水的量筒中，水面升高至如图丙所示，他这样做的目的可以避免因“陨石”吸水而使其密度测量值偏大（选填“偏大”“偏小”或“准确”）；小池测出“陨石”的密度ρ=3100kg/m3．
（4）若实验室量筒打碎了，小池思考后，采取了以下步骤测量陨石的体积如图丁，先将吸足水的“陨石”放入盛水的烧杯中，把小石块浸没，在水面到达的位置做上标记；接着取出小石块，测得烧杯和水的总质量为m1；最后往烧杯中加水，直到标记处，再测出此时烧杯和水的总质量为m2，则陨石的体积为$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$（用字母表示，水的密度用ρ水表示）．
（5）下列实验或研究中所用方法与图丁中测陨石体积的方法相同的是A
A．探究平面镜成像时，使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合来研究像与物的大小关系；
B．研究光线时，引入光线的概念；
C．探究压力的作用效果与受力面积之间的关系时，控制压力的大小相同．

分析 （1）称量之前，通过移动平衡螺母使天平平衡；
称量过程中，通过在右盘中加减砝码及移动游码使天平平衡；
（2）物体的质量等于砝码的质量加游码在标尺上所对的刻度值；
（3）若陨石吸水，体积测量偏大，根据密度公式，密度测量会偏小；
根据图示读出水和陨石的总体积，求出陨石的体积，由密度公式求出陨石的密度；
（4）陨石的体积应等于加入水的体积；
（5）通过排开的水的体积与陨石的体积相等来得知陨石的体积，用到等效替代法．

解答 解：（1）在称量之前，应把天平放在水平桌面上，调节平衡螺母使天平平衡；
在右盘中增减砝码，当加入最小砝码时，发现指针指在盘中央刻度线如图所示，他接下来的操作是取下最小砝码，移动游码直到横梁平衡；
（2）天平平衡后，砝码质量和游码对应刻度如图乙所示，则“陨石”的质量为60g+2g=62g；
（3）小明查阅资料发现“陨石”有吸水性，经思考后，他先将“陨石”放入盛水的烧杯中足够长时间，再取出来擦干表面的水，放入盛有40ml水的量筒中，水面升高至如图丙所示60ml，陨石的体积为：60ml-40ml=20ml，故密度为ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{62g}{20c{m}^{3}}$=3.1g/cm3=3100kg/m3；
如果直接放入水中，由于“陨石”吸水导致水和陨石的总体积变小；所以会使陨石的体积偏小，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知他这样做的目的可以避免因“陨石”吸水而使其密度测量值偏大；
（4）由题意知，倒入水的质量m=m2-m1，则石块的体积等于倒入水的体积V=V水=$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
（5）上面测量体积的方法为等效替代法；
A、探究平面镜成像时，使蜡烛B与蜡烛A的像完全重合来研究像与物的大小关系，用到了等效替代法；
B、研究光线时，引入光线的概念，用到了模型法；
C、探究压力的作用效果与受力面积之间的关系时，控制压力的大小相同，用到了控制变量法．
故答案为：
（1）平衡螺母；取下最小砝码，移动游码，使横梁平衡；
（2）62；
（3）偏大；3100；
（4）$\frac{{m}_{2}-{m}_{1}}{{ρ}_{水}}$；
（5）A．

点评 （1）掌握天平的正确使用和注意事项．
（2）测量固体密度的实验是初中物理重要的实验，从天平的使用、物体质量的测量、体积的测量、密度的计算等方面进行考查．
（3）当缺少量筒时，采用等效代替的方法测量物体的体积是比较常用的方法．

练习册系列答案
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9．小明在实验室里测量一块形状不规则、体积较大的矿石的密度，操作如下：

（1）用调节好的天平测量矿石的质量．把天平放在水平桌面上，将游码归零后，发现指针指在分度盘的右边，此时，他应该向左边调节平衡螺母直至平衡．当天平平衡时，右盘中砝码和游码的位置如图a所示，矿石的质量是175.6g．
（2）因矿石体积较大，放不进量筒，因此他利用了一只烧杯，按图b所示方法进行测量，矿石的体积是70cm3．
（3）矿石的密度是2.5×103kg/m3，（保留2位小数）从图b中A到B的操作过程中引起的密度测量值比它的真实值偏小（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）．
10．有一个物体，体积是0.5×10-3m3．把它投入水中排开水的体积是0.4×10-3m3，则该物体受到浮力的大小是4N；若把物体浸没在酒精中，受到的浮力是5N（水的密度为1.0×103kg/m3，酒精的密度为0.8×103㎏/m3，g取10N/kg）
15．用图所示的动滑轮提升重物．若摩擦不计，动滑轮重为10N，物体被提升的高度是h=5m．
（1）如果被提升的物体重为G=40N，求有用功、总功及机械效率；
（2）如果被提升的物体重为G′=90N，求有用功、总功及机械效率．注意一下，两种情况下的机械效率一样吗？
2．某同学要测额定电压为2.5V小灯泡的电功率，图甲是测量小灯泡电功率的电路图．

（1）请根据图甲将图乙中的实物电路图连接完整（导线不允许交叉）．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到左端 处．闭合开关后，发现小灯泡不亮，电压表指针偏转示数为电源电压，电流表示数为零，该电路故障可能是灯泡断路．
（3）排除故障后正确操作实验，测量数据如表所示
实验次数12345678
发光情况明亮亮更明亮较亮较暗微光熄灭熄灭
电压U/V2.52.03.01.71.30.90.50.1
电流I/A0.260.240.300.220.200.170.150.05
分析实验数据可知：
①小灯泡的额定功率为0.65W．
②7、8两次实验中，灯泡熄灭的原因是灯泡实际功率太小．
③小灯泡在断电一段时间后的电阻可能是1Ω（填“0Ω”、“1Ω”、“2Ω”或“9.6Ω”）．
12．如图所示装置，绳重及摩檫不计．
（1）请利用图示的3个滑轮，画出最省力的绕线方法；
（2）按最省力的绕线方法使用滑轮组，当物重为60N时，绳端需用20N的拉力才能使物体匀速上升，此时该滑轮组的机械效率为多少？
（3）按最省力的绕线方法使用滑轮组，当物重为140N时，绳端需用40N的拉力才能使其匀速上升．（本空格不需要写解答过程）
19．下列各图中，分析和解释都正确的是（　　）
A．
站在地面上的人如双手同时接触火线，不会引发触电事故
B．
用测电笔判断零火线时，测电笔的使用方法
C．
三脚插头中插脚a应该连接大地
D．
用右手判断通电直导线的磁感线方向
16．将一个实心小球先后放入盛有足量的水和足量的酒精（密度为0.8g/cm3）的两个容器中，已知小球静止时受到的浮力依次是9N和8N，试分析小球在这两种液体中静止时可能的状态（“漂浮”、“悬浮”或“沉底”）．有四位同学分别对此问题展开了研究，并各自得出以下初步判断，然后在小组内进行展示交流．（g=10牛/千克）
（1）甲同学作出的判断是：小球在水中漂浮，在酒精中沉底．讨论后大家认为，甲的判断是能符合题意的．根据甲的判断计算该情况下小球的密度为0.9g/cm3；
（2）乙同学作出的判断是：小球在水中沉底，在酒精中漂浮．讨论后大家一致认为，由于水的密度比酒精大，如小球在水中沉底，则不可能在酒精中漂浮，所以乙的判断不能成立；
（3）丙同学作出的判断是：小球在水中漂浮，在酒精中悬浮．结合题意分析，你认为丙同学的判断不能（选填“能”或“不能”）成立；
（4）丁同学作出的判断是：小球在水中悬浮，在酒精中沉底．结合题意分析，你认为丁同学的判断不能（选填“能”或“不能”）成立．
17．2013年12月15日4时35分，由我国自主研发的“玉兔号”巡视器顺利驶抵月球表面，并顺利传回照片．下列说法中错误的是（　　）
A．“玉兔号”装有数个表面凹凸很深的轮子用以增大与月球表面的摩擦力
B．“玉兔号”可以通过超声波将拍摄的照片传回地球
C．“玉兔号”表面应使用抗温差较大的材料制成
D．“玉兔号”上的太阳能电池可以实现将光能转化成电能

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