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，使金屬三塊能靜止在金屬球上。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，自變量是（_____）（選填選項前的字母）

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】 A 甲

【解析】解答：（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，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，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。