(3)石块离开手后在竖直上升是因为石块具有惯性,在此过程中受到竖直向下的空气阻力、竖直向上浮力和竖直向下的重力作用,由于石块最终还要落回地面,因此重力大于阻力与浮力之和,如图所示:
27.为节能减排,建筑上普遍采用空心砖代替实心砖.如图所示,质量为3.6kg的某空心砖,规格为20cm×15cm×10cm,砖的实心部分占总体积的60%.求:(g取10N/kg) (1)该砖块的重力. (2)该砖块材料的密度.
(3)生产每块空心砖比同规格的实心砖可节省材料多少千克?
【分析】(1)知道砖块的质量,根据G=mg求出重量;
(2)根据砖的实心部分占总体积的60%求出材料的体积,又知道该砖块的质量,根据ρ=求出该砖块材料的密度;
(3)砖块的体积减去材料的体积即为空心部分的体积,然后乘以材料的密度即可得出节省材料的质量.
【解答】解:(1)这块砖的重量: G=mg=3.6kg×10N/kg=36N; (2)这块砖的总体积:
3
V=20cm×15cm×10cm=3000cm; 该砖块材料的体积:
V′=V×60%=3000cm×60%=1800cm, 该砖块材料的密度: ρ=
=
=2g/cm=2×10kg/m;
3
3
3
3
3
(3)这块砖空心部分的体积:
V空=V﹣V′=3000cm﹣1800cm=1200cm,
生产每块空心砖比同规格的实心砖可节省材料的质量: m节=ρV空=2g/cm×1200cm=2400g=2.4kg. 答:(1)该砖块的重力为36N.
33
(2)该砖块材料的密度为2×10kg/m.
(3)生产每块空心砖比同规格的实心砖可节省材料2.4kg.
3
3
3
3
3
28.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)图甲是小明在水平桌面上使用托盘天平的情景,他的错误是 称量时调节平衡螺母 .
(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:同种物质的不同物体,其质量与体积的比值 相同 (选填“相同”或“不同),物
33
理学中将质量与体积的比值定义为 密度 ,塑料的密度为 1.2×10 kg/m.
3
②往烧杯内倒入10cm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
3
及游码的位置如图丙所示,则烧杯和液体的总质量为 37.4 g,若烧杯内液体的体积为20cm,则烧杯和液体的总质量应为 45.4 g. 【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;
33
②根据天平的测量值可知道烧杯和10cm液体的总质量,根据m=ρV计算计算出10cm液体的质量;
333
由m=ρV可知,20cm液体的质量是10cm液体质量的2倍,可以计算出烧杯和20cm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;小明错误的在称量时调节平衡螺母; (2)①由图象可知,塑料(或液体)的质量和体积成正比,说明同种物质的质量与体积的比值相同;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25cm,其密度ρ塑料==②烧杯和10cm液体的总质量m总=20g+10g+5g+2.4g=37.4g;
由乙图象中液体可知,液体质量为20g时,体积为25cm,液体的密度:ρ液=
3
3
3
3
3
3
=1.2g/cm=1.2×10kg/m;
333
==0.8g/cm,
3
由ρ=得,10cm液体的质量为:m液=ρ液V1=0.8g/cm×10cm=8g,
则烧杯的质量m烧杯=m总﹣m液1=37.4g﹣8g=29.4g,
根据ρ=可知,同种液体密度相同,20cm液体的质量m液2=ρV2=0.8g/cm×20cm=16g,
m总2=m烧杯+m液2=29.4g+16g=45.4g. 故答案为:(1)称量时调节平衡螺母;
3
(2)①相同;密度;1.2×10;②37.4;45.4.
29.在“制作橡皮筋测力计”的活动中,同学们发现:在一定的范围内,橡皮筋受到的拉力越大,橡皮筋的长度越长.根据这一现象,小明和小丽提出如下猜想(见图).究竟谁的猜想正确呢?他们决定一起通过实验来验证自己的猜想. 加油站
3
3
3
(1)要完成实验,除了需要一根橡皮筋、若干个相同的钩码、铁架台和细线外,还需要的器材是 刻度尺 .
(2)小明和小丽的实验记录数据如下表: 1 拉力(钩码总重)F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2 橡皮筋的总长度L/cm 4.5 5.1 5.7 6.3 6.9 7.5 3 橡皮筋伸长的长度△L/cm 0 0.6 1.2 2.4 3.0 ①没有挂钩码时,橡皮筋的长度L0= 4.5 cm. ②请将表格中第3行的数据补充完整.
③要判断小丽的猜想是否正确,应对表格中的哪两行数据进行分析比较? 答:应对 1、2 (选填序号)两行数据进行比较.
④分析表格中的数据,你认为实验能初步验证谁的猜想是正确的?答: 小明 .
你是如何分析数据并做出此判断的?请简要写出你的判断依据: 橡皮筋伸长的长度与每次的拉力的比值为一常数(或拉力扩大几倍,橡皮筋伸长的长度也扩大几倍) . 【分析】(1)先明确小明与小丽的猜想内容是什么;再根据弹簧测力计的结构,选取合适的实验器材;
(2)①通过查表可知,当拉力为0时,橡皮筋的总长度是4.5cm,这个数值就是没有挂钩码时橡皮筋的长度;
②橡皮筋伸长的长度等于橡皮筋的总长度与没有挂钩码时橡皮筋长度之差,橡皮筋的总长度L4=6.3cm,没有挂钩码时橡皮筋长度L0=4.5cm,△L=L4﹣L0;
③要判断小丽的猜想是否正确,需要分析拉力与橡皮筋的总长度的关系;
④通过分析实验数据可以得出这样的结论:当两个量的比值是定值时,这两个量就成正比,从而能做出正确的判断. 【解答】解:(1)要完成该实验,除了需要知道拉力之外还需要知道橡皮筋的长度,因此还需要测量长度的器材:刻度尺; (2)由表中数据知:
①当F=0N时的橡皮筋长度即为L0;
②用橡皮筋的总长度L减去原长L0即为橡皮筋伸长的长度△L;即6.3cm﹣5.7cm+1.2cm=1.8cm. ③小丽的猜想是橡皮筋的总长度与拉力成正比,要判断小丽的猜想是否正确,需要分析拉力与橡皮筋的总长度的关系,即分析1、2两行数据进行比较;
④分析表中第一行与第三行的关系可知橡皮筋伸长的长度与它所受拉力的关系是正比例关系,故小明的猜想是正确的. 故答案为:(1)刻度尺.
(2)①4.5;②1.8;③1、2;
④小明; 橡皮筋伸长的长度与每次的拉力的比值为一常数(或拉力扩大几倍,橡皮筋伸长的长度也扩大几倍).
30.某同学在探究重力大小与哪些因素有关时,他把不同质量的钩码挂在弹簧测力计下面,测量它们所受重力的数据记录在表格中,请在图中的坐标中画出重力和质量关系的图线,根据图象得出的结论是 物体所受重力大小跟它的质量成正比 . 质量m/kg 重力G/N 0.1 1.0. 0.2 1.9 0.3 2.9 0.4 4.0 0.5 4.9
【分析】先根据表格中的数据在坐标中描点,作出重力与质量关系的图象,再观察分析图象看图象中体现了两个物理量之间满足什么关系,最后得出结论. 【解答】解:
①作图.图象如图所示:
②根据图象可知这是一个正比例函数图象,两个物理量之间满足正比例函数关系,因此可得出的结论是:物体所受重力大小跟它的质量成正比. 故答案为:物体所受重力大小跟它的质量成正比.
31.在“用天平和量筒测量矿泉水密度”实验中,小明的实验步骤如下: (1)调好天平,测出空烧杯质量m1.
(2)在量筒中倒入适量矿泉水,读出矿泉水的体积V.