Question

【題目】硬度是描述是否錄取為硬程度的物理量．為了研究甲、乙兩種材料的硬度，某活動小組設計了檢測材料硬度的實驗方案，選擇了適當的器材（質量已知的金屬球和多個有凹槽的金屬塊）．如圖甲所示，他們將測試材料放在水平桌面上，金屬球靜置于其上表面，在金屬球上再放一個有凹槽的金屬塊，凹槽恰好與金屬球上表面完全接觸，使金屬小塊能靜止在金屬球上，已知質量越大，壓力越大．一段時間后，取下金屬塊和金屬球，在材料表面留下凹形壓痕．該小組在控制時間變量的條件下，多次實驗并根據實驗數據繪制的圖像如圖乙所示．請你根據圖像所提供的信息回答以下問題：

（1）活動小組在研究甲材料硬度的問題中，控制不變的量是__________．（選填選項字母）
A.金屬球質量
B.材料所受壓力
C.材料壓痕面積
D.材料種類
（2）甲、乙兩種材料硬度較大的是 ． （選填“甲”或“乙”）

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）甲
【解析】解：（1）根據活動小組所選擇的器材（質量已知的金屬球和多個有凹槽的金屬塊）和操作方法可知，將測試材料放在水平桌面上，金屬球靜置于其上表面，在金屬球上再放一個有凹槽的金屬塊，通過在金屬球上放置不同凹槽的金屬塊來改變材料所受壓力，所以該小組在研究甲材料硬度的問題中，控制不變的量是金屬球質量，A符合題意；
（2）在凹形壓痕單位面積上所承受的壓力是材料的硬度，其公式即：H＝ ，在凹形壓痕面積相同時，材料所承受的壓力越大，硬度越大；
由圖象可知，在凹形壓痕面積相同時，因為甲材料所受壓力大于乙材料所受壓力，所以甲材料硬度大于乙材料的硬度。

所以答案是：（1）A；（2）甲.

【考點精析】利用物質的物理特征對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知物質存在的三種狀態：固態、氣態、液態．