题目内容

13．在探究质量与体积的关系时，小明找来大小不同的塑料块和某种液体做实验．

（1）图甲是小明使用托盘天平的情形，他操作的错误是物体、砝码位置放反了，称量时调平衡螺母了．
（2）改正错误后，小明正确操作，根据实验数据分别画出了塑料块和液体质量随体积变化的图象，如图乙所示．
①分析图象可知：体积相等的不同物质，质量一般不相等（选填“相等”或“不相等”）．物理学中将质量与体积的比值定义为密度．塑料的密度为1.2×103kg/m3．
②往烧杯内倒入10cm3的液体，用天平称出烧杯和液体的总质量，天平平衡时，右盘中砝码的质量及游码的位置如图丙所示，则烧杯和液体的总质量为37.4g．若烧杯内液体的体积为20cm3，则烧杯和液体的总质量应为45.4g．

分析 （1）天平的正确使用方法：
一放：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；
二调：调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡，此时指针恰好指在分度盘的中央或左右摆幅度相等；
三称：左物右码，用镊子向右盘中加减砝码，当加减最小砝码横梁还不平衡时，调节游码在标尺上的位置，使天平再次平衡；
四记：物体的质量等于右盘中砝码的质量与标尺上游码所对应的刻度值之和．
（2）①要先找出图象中相等的量，然后在这个等量关系的条件下，去比较其它几个物理量之间有什么关系，即可得出结论；
根据密度计算公式计算出密度的大小；
②根据天平的测量值可知道烧杯和10cm3液体的总质量，根据m=ρV计算计算出10cm3液体的质量和容器的质量；由m=ρV可知，20cm3液体的质量是10cm3液体质量的2倍，可以计算出烧杯和20cm3液体的总质量．

解答 解：（1）天平正确的调节方法是：将托盘天平放置在水平桌面上，将游码拨至标尺左端零刻度线上；调节横梁左右两端的平衡螺母，使横梁平衡；小明的错误：一是在称量时调节平衡螺母；二是物体和砝码放反了盘，应该左盘放物体，右盘放砝码；
（2）①由图象可知，塑料和液体的体积相同，质量不同；物理学中将质量与体积的比值定义为密度；
由塑料的质量为30g时，对应的体积为25cm3，其密度ρ塑料=$\frac{m}{V}$=$\frac{30g}{25c{m}^{3}}$=1.2g/cm3=1.2×103kg/m3；
②烧杯和10cm3液体的总质量m总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g．
由液体质量为20g是，对应的体积为25cm3，则液体的密度：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{20g}{25c{m}^{3}}$=0.8g/cm3，
由ρ=$\frac{m}{V}$得，10cm3液体的质量为：m液=ρV=0.8g/cm3×10cm3=8g，
由ρ=$\frac{m}{V}$可知，同种液体密度相同，20cm3是10cm3液体质量的2倍，故质量为8g×2=16g，
20cm3液体和烧杯的质量m总=37.4g+8g=45.4g．
故答案为：（1）物体、砝码位置放反了；称量时调平衡螺母了；（2）不相等；1.2×103；37.4；45.4．

点评 本题考查的知识点较多，综合性强；熟练掌握天平的使用方法、密度公式和密度的测量方法是解题的关键．

练习册系列答案
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14．在下列情况中，物体既具有动能又具有重力势能的是（　　）
A．在水平公路上行驶的汽车B．空中飞行的子弹
C．吊在天花板上的电灯D．被拉开的弓
15．将质量为3kg、底面积为500cm2、高10cm的长方体木块，放入盛有水的水槽中，如图所示，待木块静止时，其上表面距水面0.04m，g取10N/kg．求：
（1）木块下表面受到的水的压强是多少？
（2）木块受到的浮力是多少？
（3）要想使木块全部浸入水中，至少要施加多大的压力？
1．小明在综合实践活动中，利用天平（砝码）、量筒、烧杯和细线等器材，对某种合金和水进行探究．
（1）小明首先对该种合金材料制成的不同合金块进行探究．
①将天平放在水平桌面上并将游码移至零刻线处，若指针静止时位置如图1所示，则应将平衡螺母向左（选填“左”或“右”）端调节；
②图2是正确测量合金块质量时使用砝码情况和游码的位置，它的质量m为34g；
③图3是他用量筒测量②中合金块体积的情景，则该合金块的体积是5cm3；
④换用大小不同的合金块，重复上述测量，他得到不同合金块的质量与体积的关系图象如图4所示．由图象可知，合金块的质量与体积成正比；这个比值我们称作密度，请写出完整的计算过程（包含计算公式及结果）：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{34g}{5c{m}^{3}}$=6.8g/cm3；
⑤通过上述探究，若合金块的体积为2cm3，则它的质量是0.0136kg；
⑥此实验过程中若将②、③顺序对换，则所测密度的误差是偏大．
（2）小明接着对水进行研究，描绘出质量与体积的关系图线如图5中甲所示．他分析后发现，由于误将烧杯和水的总质量当作了水的质量，导致图线甲未经过坐标原点，由此推断：水的质量与体积的关系图线应是丙（选填图5中“乙”“丙”或“丁”）．
8．为了研究物质的某种物理属性，同学们找来大小不同的蜡块和干松木做实验，得到的数据如表所示．
实验蜡　块干松木
体积V/cm3质量m/g体积V/cm3质量m/g
①109105
②20182010
③30273015
④40364020
（1）在图中的方格纸中分别画出蜡块和干松木的质量随体积变化的图象．
（2）分析图表可知，由同种物质组成的不同物体，其质量与体积的比值相同；由不同物质组成的物体，其质量与体积的比值一般不同（以上两空均选填“相同”或“不同”）．物理学中把物质的质量与其体积的比值定义为物质的密度，用这种方法定义的物理量还有速度（写一个即可）．
（3）本实验测量多组数据的目的是从多组数据中寻找普遍规律．
18．回顾实验和探究：（将下列实验报告中的空缺部分填写完整）
（1）探究“密度概念的建构”：
实验
记录
表格
蜡块干松木
体积V/cm3质量m/g体积V/cm3质量m/g
109105
20182010
30273015
40364020
数据
分析		①分析如表中蜡块（或干松木）的质量与体积数据，可得出结论：同种物质的质量与体积的比值相同；
②分析如表中蜡块和干松木的质量与体积数据，可得出结论：不同物质其质量与体积的比值一般不同；
③请你用图象把干松木的质量随体积变化的情况表示出来．
结论以上说明质量与体积的比值反映了物质的一种特性，从而引入了密度概念．
（2）探究压力的作用效果：
过程与
方法		如图，三次实验时通过小桌陷入泡沫塑料的深度来显示压力的作用效果的，这里运用了转换法．通过乙、丙实验得出：压力一定时，受力面积越小，压力的作用效果越明显．
（3）探究牛顿第一定律：
过程
方法		先在水平面上铺上粗糙程度不同的物体，这样做目的是使小车在水平面所受的阻力逐渐减小，这里用到了逐渐逼近法法；让小车从斜面同一高度自由滑下，使得小车在水平面上运动的初速度相同．
结论可见，小车受到的阻力越小，速度减少得越慢．
进一步推理：若运动物体不受任何力的作用时，将做匀速直线运动．
5．小华同学用一个弹簧测力计，一个金属块、两个相同的烧杯分别装有体积相等的水和煤油，对浸在液体中的物体所受的浮力进行探究
（1）由图的实验过程可知，金属块在煤油中受到的浮力是2.4N；
（2）甲、乙、丙三图中丙杯底受液体压力最大．
2．金属块的重力为10N，将它挂在弹簧测力计下，当金属块一半浸入水中时，弹簧测力计示数为9N；当金属块全部浸入水中时，金属块所受的浮力为2N，弹簧测力计示数为8N．
3．如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，对他们在上升和下落过程中的能量转化，下列分析正确的是（　　）
A．小孩在空中上升的过程中动能转化为重力势能
B．小孩在空中下落的过程中动能转化为重力势能
C．小孩从接触蹦蹦床到下落到最低处的过程中弹性势能转化为动能
D．小孩被蹦蹦床弹起的过程中弹性势能转化为重力势能

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