8.同学们通过实验探究了物体所受重力的大小与质量的关系,实验数据记录如下表。


(1)测量前,需要把弹簧测力计进行(填“水平”或“竖直”)方向的调零。
(2)分别测量不同物体的质量和重力,并将实验数据填入上表中。如图甲所示,在第⑤次实验测量时,弹簧测力计的示数为N。
(3)根据表中数据在坐标系中描点,如图乙所示,小明因粗心而漏描一个点以及描错了一个点,则描错的是第次实验的数据点。
(4)请补描出第⑤次实验数据点,并在图乙中画出G-m图像。
(5)分析表中数据和图像可知,重力与质量的定量关系是。
(1)测量前,需要把弹簧测力计进行(填“水平”或“竖直”)方向的调零。
(2)分别测量不同物体的质量和重力,并将实验数据填入上表中。如图甲所示,在第⑤次实验测量时,弹簧测力计的示数为N。
(3)根据表中数据在坐标系中描点,如图乙所示,小明因粗心而漏描一个点以及描错了一个点,则描错的是第次实验的数据点。
(4)请补描出第⑤次实验数据点,并在图乙中画出G-m图像。
(5)分析表中数据和图像可知,重力与质量的定量关系是。
答案
解:
(1) 竖直
(2) 2.2
(3) ①
(4) 在坐标系中描出坐标为(0.22 kg, 2.2 N)的第⑤次实验点,舍弃偏离正比趋势的第①次数据点,将其余符合规律的点拟合为一条过坐标原点的倾斜直线,使尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧。
(5) 物体所受重力的大小与它的质量成正比(或重力与质量的比值为10 N/kg,即$G=10m$)
(1) 竖直
(2) 2.2
(3) ①
(4) 在坐标系中描出坐标为(0.22 kg, 2.2 N)的第⑤次实验点,舍弃偏离正比趋势的第①次数据点,将其余符合规律的点拟合为一条过坐标原点的倾斜直线,使尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点均匀分布在直线两侧。
(5) 物体所受重力的大小与它的质量成正比(或重力与质量的比值为10 N/kg,即$G=10m$)
9. 碳纤维自行车主要是中高档的竞赛用自行车,作为新兴材料,用碳纤维材质制成的车架具有质量轻、刚性好、冲击吸收性好的特点。一款碳纤维自行车的相关数据如下表所示($g$取10 N/kg)。
(1)求碳纤维车架的密度。
(2)求这辆自行车整车所受重力。
(3)若仅将车架换成铁材质($\rho_{铁}=7.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$),求整车质量。

(1)求碳纤维车架的密度。
(2)求这辆自行车整车所受重力。
(3)若仅将车架换成铁材质($\rho_{铁}=7.8×10^3\ \mathrm{kg/m}^3$),求整车质量。
答案
解:
(1) 碳纤维车架的体积$V=2500\ \mathrm{cm^3}=2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}$
碳纤维车架的密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{4.5\ \mathrm{kg}}{2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}}=1.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
(2) 整车所受重力:
$G=m_{\mathrm{整车}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$
(3) 自行车除车架外其余部分的质量:
$m_{\mathrm{其余}}=m_{\mathrm{整车}}-m_{\mathrm{碳纤维车架}}=10\ \mathrm{kg}-4.5\ \mathrm{kg}=5.5\ \mathrm{kg}$
铁车架的体积与原碳纤维车架体积相等,铁车架的质量:
$m_{\mathrm{铁}}=\rho_{\mathrm{铁}}V=7.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=19.5\ \mathrm{kg}$
更换车架后的整车质量:
$m'=m_{\mathrm{其余}}+m_{\mathrm{铁}}=5.5\ \mathrm{kg}+19.5\ \mathrm{kg}=25\ \mathrm{kg}$
答:(1) 碳纤维车架的密度为$1.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$;(2) 这辆自行车整车所受重力为100N;(3) 更换为铁材质车架后整车质量为25kg。
(1) 碳纤维车架的体积$V=2500\ \mathrm{cm^3}=2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}$
碳纤维车架的密度:
$\rho=\frac{m}{V}=\frac{4.5\ \mathrm{kg}}{2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}}=1.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$
(2) 整车所受重力:
$G=m_{\mathrm{整车}}g=10\ \mathrm{kg}×10\ \mathrm{N/kg}=100\ \mathrm{N}$
(3) 自行车除车架外其余部分的质量:
$m_{\mathrm{其余}}=m_{\mathrm{整车}}-m_{\mathrm{碳纤维车架}}=10\ \mathrm{kg}-4.5\ \mathrm{kg}=5.5\ \mathrm{kg}$
铁车架的体积与原碳纤维车架体积相等,铁车架的质量:
$m_{\mathrm{铁}}=\rho_{\mathrm{铁}}V=7.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}×2.5×10^{-3}\ \mathrm{m^3}=19.5\ \mathrm{kg}$
更换车架后的整车质量:
$m'=m_{\mathrm{其余}}+m_{\mathrm{铁}}=5.5\ \mathrm{kg}+19.5\ \mathrm{kg}=25\ \mathrm{kg}$
答:(1) 碳纤维车架的密度为$1.8×10^3\ \mathrm{kg/m^3}$;(2) 这辆自行车整车所受重力为100N;(3) 更换为铁材质车架后整车质量为25kg。
登录