《2025年高考帮高中物理》

4.[测物体质量/2022 湖南]小圆同学用橡皮筋、同种一元硬币、刻度尺、塑料袋、支架等，设计了如图（a）所示的实验装置，测量冰墩墩玩具的质量. 主要实验步骤如下：
（1）查找资料，得知每枚硬币的质量为6.05 g；
（2）将硬币以5枚为一组逐次加入塑料袋，测量每次稳定后橡皮筋的长度l，记录数据如下表：
|序号|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|硬币数量n/枚|5|10|15|20|25|
|长度l/cm|10.51|12.02|13.54|15.05|16.56|
（3）根据表中数据在图（b）上描点，绘制图线；
（4）取出全部硬币，把冰墩墩玩具放入塑料袋中，稳定后橡皮筋长度的示数如图（c）所示，此时橡皮筋的长度为________cm；
（5）由上述数据计算得冰墩墩玩具的质量为________g（计算结果保留3位有效数字）.

答案：
4.
(3) 如图所示

(4) 15.35
(5) 127 解析
(4) 根据刻度尺读数规则，橡皮筋的长度$l = 15.35 cm$。
(5) 由胡克定律可得$nmg = k(l - l_0)$，变化为$l = \frac{mg}{k}n + l_0$，$l - n$图像的斜率数值大小为$\frac{mg}{k} = \frac{6.05}{20}×10^{-2}$，代入数据解得橡皮筋原长$l_0 = 9.00 cm$。挂上冰墩墩玩具，有$Mg = k(l - l_0)$，解得$M = 127 g$。