第105页

信息发布者：
63.16
小
远

匀速直线
运动
状态
探究声音是否能在真空中传播
解：（1）瓶子装满水时，水的质量：
$m_{水}=m_{总1}-m_{瓶}=650\ \mathrm{g}-150\ \mathrm{g}=500\ \mathrm{g}$
由$\rho=\frac{m}{V}$得，瓶子的容积：
$V=V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{500\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=500\ \mathrm{cm}^3$
（2）溢出的水的质量：
$m_{溢}=m_{总1}+m_{合金}-m_{总2}=650\ \mathrm{g}+500\ \mathrm{g}-950\ \mathrm{g}=200\ \mathrm{g}$
（3）合金的体积等于溢出水的体积：
$V_{合金}=V_{溢}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{200\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=200\ \mathrm{cm}^3$
合金的密度：
$\rho_{合金}=\frac{m_{合金}}{V_{合金}}=\frac{500\ \mathrm{g}}{200\ \mathrm{cm}^3}=2.5\ \mathrm{g/cm}^3=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$

【分析】
1. 第(1)问：需掌握刻度尺的正确读数方法，先明确刻度尺的分度值为1mm，读数时要估读到分度值的下一位，根据图中刻度尺示数读出小车滑行距离。
2. 第(2)问：分析表格数据，对比不同粗糙程度的水平面，可知平面光滑程度与摩擦力大小、小车滑行距离的关系：平面越光滑，粗糙程度越小，小车受到的摩擦力越小，滑行距离越远。
3. 第(3)问：基于实验结果进行推理，当接触面完全光滑时，小车不受水平方向的摩擦力，运动状态不会改变，会保持匀速直线运动；由此得出力的作用效果：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
4. 第(4)问：回忆八年级物理中运用理想实验法的实验，理想实验法是在实验基础上通过推理得出结论，探究声音能否在真空中传播的实验符合这一方法。
【解析】
(1) 由图可知，刻度尺的分度值为1mm，小车在木板上滑行的距离为63.16cm。
(2) 分析表格数据：毛巾表面最粗糙，小车受到的摩擦力最大，滑行距离最近；木板表面最光滑，小车受到的摩擦力最小，滑行距离最远。因此平面越光滑，小车受到的摩擦力就越小，小车前进的距离就越远。
(3) 若接触面完全光滑，小车不受水平方向的摩擦力，根据实验推理，小车的运动状态不会改变，将一直做匀速直线运动；这表明力不是维持物体运动的原因，力是物体运动状态改变的原因。
(4) 探究声音是否能在真空中传播的实验中，由于无法真正达到真空环境，是在抽气实验的基础上通过推理得出“真空不能传声”的结论，运用了理想实验法。
【答案】
(1) 63.16
(2) 小；远
(3) 匀速直线；运动状态
(4) 探究声音是否能在真空中传播
【知识点】
1. 运动和力的关系
2. 理想实验法
3. 摩擦力的影响因素
【点评】
本题是“探究运动和力的关系”的经典实验题，涵盖了刻度尺读数、实验数据分析、科学推理和实验方法应用等内容，核心是帮助学生理解力与运动的本质关系，即力是改变物体运动状态的原因，而非维持运动的原因，要求学生掌握实验探究的逻辑和理想实验法的应用。
【难度系数】
0.7
【分析】
（1）求瓶子的容积：已知空瓶质量和装满水后的总质量，两者的差值即为瓶内水的质量；瓶子装满水时，水的体积等于瓶子的容积，根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$的变形公式$V=\frac{m}{\rho}$，代入水的质量和水的密度即可计算出瓶子的容积。
（2）求溢出的水的质量：空瓶装满水的总质量加上合金碎片的质量，减去放入合金后测得的总质量，两者的差值就是溢出的水的质量，这是因为放入合金后，溢出的水的质量等于“空瓶+满水+合金”的总质量减去最终“空瓶+剩余水+合金”的总质量。
（3）求合金的密度：合金碎片放入装满水的瓶中，溢出的水的体积等于合金碎片的体积，先根据溢出水的质量和水的密度算出溢出水的体积，即合金的体积，再用合金的质量除以其体积，即可得到合金的密度。
【解析】
解：（1）瓶子装满水时，水的质量：
$ m_{水}=m_{总1}-m_{瓶}=650\ \mathrm{g}-150\ \mathrm{g}=500\ \mathrm{g}$
由$\rho=\frac{m}{V}$得，瓶子的容积：
$ V=V_{水}=\frac{m_{水}}{\rho_{水}}=\frac{500\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=500\ \mathrm{cm}^3$
（2）溢出的水的质量：
$ m_{溢}=m_{总1}+m_{合金}-m_{总2}=650\ \mathrm{g}+500\ \mathrm{g}-950\ \mathrm{g}=200\ \mathrm{g}$
（3）合金的体积等于溢出水的体积：
$ V_{合金}=V_{溢}=\frac{m_{溢}}{\rho_{水}}=\frac{200\ \mathrm{g}}{1\ \mathrm{g/cm}^3}=200\ \mathrm{cm}^3$
合金的密度：
$ \rho_{合金}=\frac{m_{合金}}{V_{合金}}=\frac{500\ \mathrm{g}}{200\ \mathrm{cm}^3}=2.5\ \mathrm{g/cm}^3=2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$
【答案】
(1) 瓶子的容积为$500\ \mathrm{cm}^3$；
(2) 溢出的水的质量为$200\ \mathrm{g}$；
(3) 该合金的密度为$2.5\ \mathrm{g/cm}^3$（或$2.5×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$）。
【知识点】
1. 密度公式应用；
2. 排水法测体积；
3. 质量差值计算。
【点评】
本题是密度测量的经典题型，考查了密度公式的灵活运用，核心是理清各部分质量的关系，利用排水法间接测量固体的体积，对学生的逻辑分析能力和公式应用能力有一定的锻炼作用，属于基础偏中等的实验计算题。
【难度系数】
0.8
上一页 下一页