题目内容
10.无人飞机制造用了一种复合材料(密度小、强度大),广泛应用于汽车、飞机等制造业.下面小华测量一块实心复合材料的密度.(1)将托盘天平放在水平桌面上,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,则应将平衡螺母向右(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡.
(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入10g的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧,则应该C(填选项前的字母),当天平重新平衡时,盘中所加砝码和游码位置如图乙所示.
A.向右调平衡螺母 B.继续向右盘中加砝码 C.向右移动游码
(3)因复合材料的密度小于水,小明在该物块下方悬挂了一铁块,按照如图丙所示①②③顺序,测出了该物块的体积.小明在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值偏小(选填“偏大”“不变”或“偏小”).
(4)分析以上步骤,你认为测量体积最佳实验步骤顺序应该为①③②.若图中数据为小明正确操作顺序所获得的数据,则这种材料的密度是0.82×103kg/m3.
分析 (1)使用天平测量物体质量之前要进行调平,先调节平衡螺母,后调节游码,平衡螺母相对于指针的调节规律是“左偏右调,右偏左调”;
(2)在测量前的调平用平衡螺母,在测量过程中的调平,应该用游码或砝码,据此题中的条件分析即可判断;
同时在天平读数时,被测物体的质量=砝码的质量+游码的示数;
(3)由于测量过程中,复合材料上面会沾有一些水,故使得测量的体积偏大,据密度公式可知,密度偏小;
(4)据丙图中②③可以计算出该材料的体积,而后再据质量和体积计算出密度即可.
解答 解:
(1)测量前,指针偏左,平衡螺母应向右调节,使横梁平衡;
(2)用调好的天平测量该物块的质量时,当在右盘放入10g的砝码后,指针偏在分度盘中线左侧一点,说明此时右盘所放砝码的质量偏小,应该向右调节游码,使得天平再次平衡,故选C;
(3)按照如图丙所示①②③顺序,将复合材料拉出水面时,复合材料上面会沾有一些水,故使得测量的体积偏大,据密度公式可知,密度偏小;
(4)因复合材料上面会沾有一些水,使得测量的体积偏大,因此将②和③步骤对调顺序,按照①③②的顺序,可以避免复合材料上沾水,使得测量结果更加准确.
由乙图可知,复合材料的质量为:m=10g+5g+1.4g=16.4g;
据丙图中的②可知,此时的体积为60mL,据丙图中的③可知,此时的体积为40mL,
则复合材料的体积是:V=60mL-40mL=20mL=20cm3;
该材料的密度是:ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{16.4g}{20c{m}^{3}}$=0.82g/cm3=0.82×l03kg/m3;
故答案为:(1)右;(2)C;(3)偏小;(4)①③②;0.82×l03.
点评 本题考查了天平的正确使用、量筒的正确使用、密度的测量、测得值偏大或偏小的判断以及混合材料的计算,是一道综合题,有一定的难度.
| A. | 通过做功的方式改变物体的内能,手的内能增加 | |
| B. | 压缩气体做功,气体的内能增加,温度升高 | |
| C. | 瓶内的空气膨胀对外做功,空气内能减小,空气中的水蒸气液化成白雾 | |
| D. | 用滑轮组提升重物对重物做了功,所以重物的内能增加 |
| 实验 序号 | 蜡块 | 干松木 | ||
| 体积 V/cm3 | 质量m/g | 体积V/cm3 | 质量m/g | |
| ① | 10 | 9 | 10 | 5 |
| ② | 20 | 18 | 20 | 10 |
| ③ | 30 | 27 | 30 | 15 |
| ④ | 40 | 36 | 40 | 20 |
(2)分析图表可知,同种物质的不同物体,其质量与体积的比值相同;不同物质的物体其质量与体积的比值不同 (以上两格选填“相同”或“不同”).为了反映不同的物质的这种特性,物理学中将质量与体积的比值定义为密度,我们上学期也学过一个用比值法定义的物理量是速度.
(3)本实验中,若对每种物质只收集一组数据是否可行?不可行.原因是:多次实验寻找普遍规律.
(1)请根据电路图将实物图补画完整.
(2)闭合开关,移动滑片P,读出电流表、电压表的示数,并记录到下表中,请根据表中数据,在图方格纸中描绘出电阻R的电流随电压的变化图象.
| 测量次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| 电流I/A | 0.08 | 0.15 | 0.24 | 0.33 | 0.42 |
①闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片,读出电流表示数I1.
②只闭合开关S、S2,读出电流表示数I2.
③分析数据,得出待测电阻的表达式R=$\frac{{I}_{2}{R}_{0}}{{I}_{1}{-I}_{2}}$.