Question

【题目】硬度是描述是否录取为硬程度的物理量．为了研究甲、乙两种材料的硬度，某活动小组设计了检测材料硬度的实验方案，选择了适当的器材（质量已知的金属球和多个有凹槽的金属块）．如图甲所示，他们将测试材料放在水平桌面上，金属球静置于其上表面，在金属球上再放一个有凹槽的金属块，凹槽恰好与金属球上表面完全接触，使金属小块能静止在金属球上，已知质量越大，压力越大．一段时间后，取下金属块和金属球，在材料表面留下凹形压痕．该小组在控制时间变量的条件下，多次实验并根据实验数据绘制的图像如图乙所示．请你根据图像所提供的信息回答以下问题：

（1）活动小组在研究甲材料硬度的问题中，控制不变的量是__________．（选填选项字母）
A.金属球质量
B.材料所受压力
C.材料压痕面积
D.材料种类
（2）甲、乙两种材料硬度较大的是 ． （选填“甲”或“乙”）

Answer 1

【答案】
（1）A
（2）甲
【解析】解：（1）根据活动小组所选择的器材（质量已知的金属球和多个有凹槽的金属块）和操作方法可知，将测试材料放在水平桌面上，金属球静置于其上表面，在金属球上再放一个有凹槽的金属块，通过在金属球上放置不同凹槽的金属块来改变材料所受压力，所以该小组在研究甲材料硬度的问题中，控制不变的量是金属球质量，A符合题意；
（2）在凹形压痕单位面积上所承受的压力是材料的硬度，其公式即：H＝ ，在凹形压痕面积相同时，材料所承受的压力越大，硬度越大；
由图象可知，在凹形压痕面积相同时，因为甲材料所受压力大于乙材料所受压力，所以甲材料硬度大于乙材料的硬度。

所以答案是：（1）A；（2）甲.

【考点精析】利用物质的物理特征对题目进行判断即可得到答案，需要熟知物质存在的三种状态：固态、气态、液态．