Question

（2013?南沙區一模）在學過質量后，小方同學想驗證空氣具有質量，找來了兩只大塑料瓶（其中右側塑料瓶帶自行車進氣閥）、0.5m長的薄木片、打氣筒和細繩，做成如圖的裝置，把兩塑料瓶分別固定在A、C兩點，調整B點的位置，使木片在水平方向上保持平衡后，把B點位置固定．
（1）用氣筒往進氣閥中打氣，打氣后再提起該裝置，發現木片向

右

傾斜，從而說明空氣具有質量；此時右瓶中空氣質量

增大

，體積

不變

，從而使密度

增大

（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（2）當用氣筒往右瓶打氣時，該同學發現右瓶瓶身溫度

升高

（填“升高”、“不變”或“降低”），此現象說明

對物體做功，內能增加，溫度升高

．
（3）若以A點為支點，在圖中畫出B點的受力情況及該力的力臂．

Answer 1

分析：（1）根據杠桿平衡原理：動力×動力臂=阻力×阻力臂分析木片的傾向；根據質量和瓶的容器判斷質量和體積的變化，密度等于質量與體積的比值；
（2）對物體做功，內能增加，溫度升高；
（3）B點受到豎直向上的作用力，力臂是支點到力的作用線的距離．

解答：解：（1）用氣筒往進氣閥中打氣，由于右側充瓶內氣體增加，故重量增加，由杠桿平衡的條件可得，杠桿右側的力與力臂的乘積大于左側，故右側下降；由于空氣的增多，則右瓶中空氣質量增加；由于瓶的容器不變，故氣體的體積不變；由ρ=

m

v

可得，氣體密度增大；
（2）當用氣筒往右瓶打氣時，要克服摩擦做功，因此右瓶瓶身溫度升高，該現象說明對物體做功，內能增加，溫度升高；
（3）過B點沿豎直向上畫一條帶箭頭的線段，并用F表示；過A點作F作用線的垂線段，即F的力臂．如下圖所示：

故答案為：（1）右；增大；不變；增大；（2）升高；對物體做功，內能增加，溫度升高．

點評：通過實驗探究空氣是否有質量，以及力的示意圖、力臂的畫法，設計合理，新穎而又簡單，鍛煉了學生的動手能力和科學探究的精神．