Question

【題目】硬度是描述材料軟硬程度的物理量。為了研究甲、乙兩種材料的硬度，某活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了檢測(cè)材料硬度的實(shí)驗(yàn)方案，選擇了適當(dāng)?shù)钠鞑模ㄙ|(zhì)量已知的金屬球和多個(gè)有凹槽的金屬塊）。如圖甲所示，他們將測(cè)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(gè)有凹槽的金屬塊，凹槽恰好與金屬球上表面完全接觸，使金屬三塊能靜止在金屬球上。一段時(shí)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(shí)間變量的條件下，多次實(shí)驗(yàn)并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖乙所示。請(qǐng)你根據(jù)圖像所提供的信息回答以下問(wèn)題：

（1）活動(dòng)小組在研究甲材料硬度的問(wèn)題中，自變量是（_____）（選填選項(xiàng)前的字母）

A．金屬球質(zhì)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】 A 甲

【解析】解答：（1）根據(jù)活動(dòng)小組所選擇的器材（質(zhì)量已知的金屬球和多個(gè)有凹槽的金屬塊）和操作方法可知，將測(cè)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(gè)有凹槽的金屬塊，通過(guò)在金屬球上放置不同凹槽的金屬塊來(lái)改變材料所受壓力，所以該小組在研究甲材料硬度的問(wèn)題中，控制不變的量是金屬球質(zhì)量，故選A；

（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(shí)，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(shí)，因?yàn)榧撞牧纤�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�?/span>