内容正文:
第五章 质量与密度
5.1 物体的质量
基础提质
质量及其单位
1.【情境素材·革命文化】(2024山西中考) 如图是为了纪念老红军谢宝金而立的铜像。在长征途中他背着一台 68 kg 的发电机走完全程,创造了长征路上的奇迹。以下与这台发电机质量最接近的是( )
A. 一支铅笔 B. 一本物理教科书
C. 一个篮球 D. 一名中学生
2.【核心素养·物理观念】(2026广东东莞期末) 在学习了"质量"后,同学们之间发生了激烈的讨论,下列论述中正确的是( )
A. 一铁块温度由 20 ℃升高到 70 ℃,温度升高了,但质量没变
B. 氢气球升上天空,体积变得越来越大,质量也变大了
C. 一块冰熔化成水,状态变了,质量一定也变了
D. 航天员随"神舟二十一号"飞船从地球到达太空,由于位置变了,质量也变了
3. 在下列数字后面填上合适的单位(均选填"t""kg""g"或"mg"):
(1) 一个鸡蛋的质量大约是 50______;
(2) 一张电影票的质量大约是 50______;
(3) 一只老母鸡的质量大约是 3______;
(4) 一头大象的质量大约是 4______。
使用天平测量物体的质量
4.(2026福建泉州期中) 下列关于托盘天平的使用,正确的是( )
A. 称量时,物体放在右盘,砝码放在左盘
B. 称量时,若横梁不平衡,应调节平衡螺母
C. 调节时,指针偏向分度盘的左边就进行测量,测量值偏小
D. 调节时,忘记将游码归零,测量值偏大
5.【核心素养·科学探究】在练习使用天平测量水的质量的实验中。
(1) 先将天平放在______桌面上,然后将游码移至标尺左端的______处,若发现天平指针的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向______调,直至天平横梁水平平衡。
(2) 正确调节后,将空烧杯放在左盘,用______向右盘加减砝码,当把砝码盒里最小的砝码放在右盘时,发现指针指向分度盘的右侧,接下来正确的操作是______,直到天平再次水平平衡,如图乙为最终平衡时的场景,则空烧杯的质量为______g。
(3) 往烧杯中加入适量的水,测出烧杯和水的总质量如图丙所示,则烧杯中水的质量为______g。
(4) 若某同学的测量步骤为:①调节天平平衡;②测出烧杯和水的总质量 m₁;③将水倒出,测出空烧杯的质量 m₂;④则烧杯内水的质量为 m水=m₁-m₂。该同学的测量方法是否合理?______,理由是______。
能力提升
6.【核心素养·科学思维】(2026北京顺义期末,★☆☆) 用天平测完物体质量后,发现左盘上黏有一小块橡皮泥。下列分析正确的是( )
A. 若橡皮泥是在调横梁水平前黏上去的,则测量结果仍然准确
B. 若橡皮泥是在调横梁水平后黏上去的,则测出的质量小于物体的真实质量
C. 橡皮泥无论是在什么时候黏上去的,测量结果都不准确
D. 如果橡皮泥质量较小,对天平的测量不会起什么作用
7.(2026安徽淮北月考,★★☆) 如图所示,小明同学用托盘天平称某物体的质量时,错误地把该物体放在右托盘里,砝码放在左托盘里,测得物体的质量为 77.4 g,如果按正确的称量,该物体的质量应为( )
A. 72.6 g B. 77.4 g C. 75 g D. 79.8 g
8.【跨学科实践·日常生活】(2026安徽亳州期末,★☆☆) 如图所示是用电子秤测量一个苹果质量的情形,图中电子秤示数应该是 195.8______(填单位)。将苹果放置在空气中几天后明显变蔫,则它的质量______了。
9.【实验考法·创新实验】(2025江苏常州中考改编) 第 33 届夏季奥林匹克运动会乒乓球男单决赛,樊振东战胜莫雷高德,勇夺金牌!樊振东使用常规形乒乓球拍,乒乓球拍单面的胶皮面积为 160 cm²。莫雷高德使用多边形乒乓球拍,乒乓球拍单面的胶皮面积为多大呢?两小组同学买来多边形乒乓球拍,各自开展测量(两小组测量都要做)。
(一)小组一测量
(1) 在方格纸上描出多边形乒乓球拍胶皮的轮廓,如图甲所示,每个小方格的面积为 4 cm²。
(2) 数出完整的方格数,数出不满一格的方格数并除以 2。
(3) 算得多边形乒乓球拍单面的胶皮面积为______cm²。
(二)小组二测量
(1) 剪出与多边形乒乓球拍胶皮同形状的厚纸,如图乙所示,用天平测得其质量为______g。
(2) 用同规格厚纸,剪出单面面积为 100 cm² 的四边形,如图丙所示,用天平测得其质量为______g。
(3) 求得多边形乒乓球拍单面的胶皮面积为______cm²。
(三)结论
多边形乒乓球拍单面的胶皮面积______(填写大小关系)常规形乒乓球拍单面的胶皮面积。
(四)评估
(1) 小组一、小组二的测量结果不相等,小组______的测量方法精确性更高。
(2) 国际乒乓球联合会对乒乓球拍的大小没有限制,但运动员普遍认为乒乓球拍并非越大越好,请从物理的角度分析理由:______。
参考答案与解析
1. D。 解析:一支铅笔的质量约为 10 g,故 A 不符合题意;一本物理教科书的质量约为 200 g,故 B 不符合题意;一个篮球的质量约为 500 g,故 C 不符合题意;一名中学生的质量约为 60 kg,故 D 符合题意。
2. A。 解析:一铁块温度由 20 ℃升高到 70 ℃,温度升高了,但所含铁的多少没有改变,所以其质量不变,故 A 正确;氢气球升上天空,体积变得越来越大,但所含氢气的多少不变,所以其质量不变,故 B 错误;一块冰熔化成水,状态变了,但所含物质的多少没有改变,所以其质量不变,故 C 错误;航天员随"神舟二十一号"飞船从地球到达太空,虽然位置变了,但所含物质的多少没有改变,所以其质量不变,故 D 错误。
3. (1) g;(2) mg;(3) kg;(4) t。 解析:(1) 一个鸡蛋的质量约为 50 g;(2) 一张电影票的质量约为 50 mg;(3) 一只老母鸡的质量约为 3 kg;(4) 一头大象的质量约为 4 t。
4. D。 解析:用托盘天平称量时,应遵循"左物右码",即天平左盘放物体,右盘放砝码,故 A 错误;称量过程中,若横梁不平衡,应通过增减砝码或移动游码来调节,平衡螺母仅在测量前调节天平平衡时使用,故 B 错误;指针偏向分度盘的左边,说明左边一开始的质量就偏大,右侧的质量就偏小,而这一部分质量必须通过多添加砝码或移动游码来读取,所以测量结果会偏大,故 C 错误;调节时忘记将游码归零,相当于测量前游码已有一定示数,测量值包含砝码的质量与游码左侧所在标尺上所对的刻度值之和,导致测量值偏大,故 D 正确。
5. (1) 水平;零刻度线;左;(2) 镊子;取下最小砝码,向右移动游码;32.4;(3) 50;(4) 不合理;将烧杯中的水倒出时,烧杯中有水残留,会导致水的质量的测量结果偏小。 解析:(1) 天平调平的三步骤:将天平放在水平桌面上,游码归零,根据"左偏右调,右偏左调"调节平衡螺母使天平平衡;(2) 取放砝码时应该用镊子;当把砝码盒里最小的砝码放在右盘时,指针指向分度盘的右侧,说明右侧重,应取下最小砝码并向右移动游码,直到天平再次平衡;题图乙所示空烧杯的质量为 20 g+10 g+2.4 g=32.4 g;(3) 如题图丙,烧杯和水的总质量为 50 g+20 g+10 g+2.4 g=82.4 g,则水的质量为 82.4 g-32.4 g=50 g;(4) 该同学的测量方法不合理,将烧杯中的水倒出时,烧杯中会有水残留,导致水的质量的测量结果偏小。
6. A。 解析:若橡皮泥是在调横梁水平前黏上去的,调节平衡螺母后,左右两边平衡,在测量时不影响测量结果,故 A 正确;如果橡皮泥是在调横梁水平后黏上去的,橡皮泥就相当于在左盘里的物体,此时测量的质量值就等于橡皮泥和物体质量之和,测量值偏大,故 B、C 错误;橡皮泥质量较小,也会影响天平的测量结果,故 D 错误。
7. A。 解析:虽然把物体和砝码的位置放颠倒了,但是计算时还是按照左盘放物体、右盘放砝码计算的,由图可知,砝码的质量分别为 50 g、20 g、5 g,游码左侧在标尺上所对的刻度值是 2.4 g;物体放在天平的右盘,砝码放在天平的左盘,所以砝码的质量等于物体的质量加游码左侧在标尺上所对的刻度值,所以物体质量为 m=50 g+20 g+5 g-2.4 g=72.6 g。
8. g;变小。 解析:结合生活经验可知,图中电子秤示数应该是 195.8 g;将苹果放置在空气中几天后明显变蔫,是因为水分发生了蒸发,则它的质量变小了。
9. (一)(3) 172;(二)(1) 33.6;(2) 20;(3) 168;(三) 大于;(四)(1) 二;(2) 其他因素不变,乒乓球拍越大,质量越大。 解析:(一)(3) 通过数方格的方法估算面积,完整方格(共 36 个整格)直接计数,不满一格的(共 14 个半格)按半格计算,最后将所有方格对应的面积相加。每个方格面积为 4 cm²,经过数完整方格和处理不满一格的方格后,计算得出总面积为 172 cm²。(二)(1) 用天平测量与多边形乒乓球拍胶皮同形状的厚纸质量,天平砝码质量为 20 g+10 g=30 g,游码示数为 3.6 g,所以测得总质量为 30 g+3.6 g=33.6 g。(2) 用天平测量单面面积为 100 cm² 的四边形同规格厚纸质量,天平砝码质量为 20 g,游码在 0 刻度线处,所以测得质量为 20 g。(3) 因为厚纸的质量与面积成正比,设多边形乒乓球拍单面的胶皮面积为 S,则=,解得 S=168 cm²。(三) 常规形乒乓球拍单面的胶皮面积通常为 160 cm²,小于 168 cm²,所以多边形乒乓球拍单面的胶皮面积大于常规形乒乓球拍单面的胶皮面积。(四)(1) 小组二利用质量与面积的比例关系进行测量,相比小组一的数方格法,更能准确反映面积大小,所以小组二的测量方法精确性更高。(2) 从物理角度看,乒乓球拍越大,其质量越大,会影响挥拍的速度和灵活性等,所以并非乒乓球拍越大越好。
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