1、如圖A、B所示,分別是“探索與物體動能有關的因素”和“探索與物體重力勢能有關的因素”的實驗裝置。
(1)圖A中的鋼球從靜止狀態開始沿斜面滾動。 高度h越大,鋼球推動木塊移動的距離越遠,接觸到的木塊越多,說明鋼球越大。 經過多次實驗,探索了物體動能的大小及其之間的關系。
(2) 圖B中的木塊從靜止狀態自由落體到小桌子正上方的不同高度。 在下落過程中,木塊變形。 這個實驗反映了物體重力勢能的大小。
答案:大功 動能 速度 重力 勢能 動能 小臺下沉深度
2、實驗臺有以下設備滿足實驗需要:調零彈簧測力計1個、長水平木板1塊、帶拉環的長方木塊1塊(G木=2N)、鉤碼1盒(每個鉤碼重0.5N)。 小米利用上述設備設計了一個實驗,證明:當接觸面粗糙度一定時,接觸面壓力F越大,滑動摩擦力f越大。 主要實驗步驟如下:
①如圖所示組裝實驗裝置,將長木板放置在水平桌上,并將木塊放置在長水平木板上。 將木塊的重力記為G木,將鉤子的重力記為G代碼。
②用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,讀取并記錄彈簧測力計的拉力F。
③用彈簧測力計水平勻速拉動木塊,讀取并記錄彈簧測力計的拉力F。
④ 按照步驟③再做一次。
⑤ 用G總=G木+G代碼,F壓力=G總,f滑=F拉力來計算壓力和滑動摩擦力。
(1) 請完成步驟③;
(2)從受力分析的角度,請寫出壓力F壓力=G的整體分析過程。要求:寫出依據(可以畫出受力分析圖輔助講解)
答:(1)用鑷子夾住鉤碼,放在小車上; (2)木塊受力分析如圖:
由于木塊勻速直線運動,由兩個力的平衡知識可知,f滑動=F拉動,F分支=G總計; 由于力的作用是相互的,所以F支路和F壓力是一對相互作用的力,并且它們大小相等、方向相反,作用在同一條直線上,即F支路=F壓力,則F 壓力 = G 總壓力。
3. 在探索液體內部壓力的特性時,小明用一個微型壓力表進行了實驗。
(1) ①實驗前應調節壓力表,使U形管兩側液位相等。 實驗中利用U形管兩側的液位來反映液體的內部壓力;
②下列實驗中,哪一項與上述實驗方法一致; (可選選項前的符號)
A。 用帶箭頭的直線表示射線;
B. 將發聲的音叉放入水中,水會濺起;
C、比較平面鏡成像與物體大小時,用相同的蠟燭代替平面鏡成像。
(2) 裝置調整好后,如果將探頭分別放置在兩個不同的容器A、B中相同深度的A、B處,并且容器中盛有不同的液體,則實驗現象如圖所示,那么小明探索的科學問題是: 。
答案:高度差 B 液體壓力與液體密度有關嗎?
4. 在探索物體滑下斜坡時速度如何變化時,利用有刻度的斜坡和汽車完成了“測量汽車平均速度”的實驗。 如圖所示,汽車在80cm標記處解除靜止,并經過AB和BC。
(1)本實驗的原理是; 所需的測量工具是:
(2)實驗時,斜面的斜度要比較小(可選“大”或“小”)。 這樣做的目的是為了減少測量時帶來的誤差(可選“距離”或“時間”);
(3) 圖中AB截面距離s2=40.0cm; 實測通過AB路段的時間t2為2s,則汽車通過AB路段的平均速度為v2=m/s; 下圖可以準確反映汽車在整個AC路段的運動情況;
(4) 小車通過AB路段的時間t2為2s,測得整個AC路段的時間t1為3.5秒,則小車通過BC路段的平均速度為m/s (結果保留兩位小數)
(5)如果汽車一放開就立即按下秒表開始計時,但當汽車經過0刻度線時,測量者因注意力不夠集中而提前按下秒表停止計時,測量到的結果是:平均速度會偏離真實值。 (選擇“大”或“小”)
答案:v=s/t 秒表小時間 0.2 D 0.27 大時間
5. 小朱想用燒杯、水和天平測量一個小金屬塊的密度,并進行了以下實驗:
(1) 將天平向上放置,將刻度置于直尺左端。 如果靜止時發現指針向左傾斜,應將天平的平衡螺母調到底,使橫梁平衡;
(2) 將燒杯裝滿水,將燒杯放在天平上,稱出燒杯的總質量為m1;
(3)將小金屬塊放入燒杯中的水中,讓部分水溢出,將燒杯放在天平上,稱出總質量為m2;
(4)將小金屬塊和燒杯放在天平上,稱出總質量為m3;
(5)小金屬塊的密度ρ=(用m1、m2、m3、ρ水表示)。
答:從水平臺右側零刻度線上取出(m2-m3)ρ水/(m1-m3)
6.小賈是一位石頭收藏愛好者。 他收集了一塊“巖漿巖”。 他想知道這塊石頭的密度。 恰巧他在物理課上學到了測量物體密度的知識。 小賈對這個“巖漿巖”很感興趣。 測量“火成巖”的密度:
(1)他先將天平放在桌子上,將刻度撥到零刻度,發現指針偏向刻度右側,如圖A所示。此時,他應該移動到(可選“左”或“右”)調節平衡螺母,使平衡平衡;
(2)當他稱重并將最小的砝碼放入右盤時,發現指針仍然向右傾斜。 他的下一步操作是移動天平,直到天平水平平衡。 配重質量與刻度對應的刻度如圖B所示。如圖所示,“巖漿巖”的質量為g;
(3)小賈查了資料,發現“巖漿巖”是吸水的。 想了想,他先把“巖漿巖”放入盛滿水的燒杯中,放置了很長時間(“巖漿巖”吸水后體積沒有變化)。 然后取出并擦干表面水分,放入盛有60mL水的量筒中,水面上升至圖C所示位置; 然后小賈測量了“巖漿巖石”的密度ρ巖石=kg/m3,這樣做可以避免吸水導致密度測量值高于實際值(選擇“較大”、“較小”或“準確”);
(4)為了測量某種液體的密度,他進行了如下實驗:
A。 將適量的待測液體裝滿燒杯后,在液面做標記,稱出它們的總質量為m1,如圖D所示,然后倒出燒杯中的液體;
B. 將一塊已知體積V的“巖漿巖”放入另一個盛有液體的燒杯中,放置足夠長的時間(“巖漿巖”吸收液體后體積不發生變化),取出“巖漿巖”,將表面擦干液體,用天平測得其質量為m2;
C.將步驟A中的“巖漿巖”輕輕放入空燒杯中,將待測液體慢慢加入燒杯中,直至液面達到刻度,如圖5所示。用天平測量它們的總質量為 m3??; 那么液體的密度ρ液體=(用m1、m2、m3和V表示)。
答:將質量最小的砝碼水平向左取出,調節砝碼直至天平水平平衡。 62 3.1×103 太大 (m1-m3+m2)/V
7. 圖A是“探究滑動摩擦力大小與哪些因素有關”的實驗裝置。
(1) 實驗中,木塊B被水平拉動,以勻速直線運動。 根據已知的知識,測量塊 B 上的滑動摩擦力。在此運動過程中,重量(可選“收到”或“未收到”)摩擦力;
(2)“創新團隊”在實驗過程中記錄的數據如下:
①對比3、4、5的實驗數據,可以得出,同時接觸面越大,滑動摩擦力越大;
②小組將木板A組裝成斜面,如圖B所示,將木塊B和重物的總重力增加到10N,然后用F=9.2N的拉力將木塊B從底部沿木塊B拉動。勻速傾斜平面。 在到達頂部的過程中,木塊B抵抗摩擦力所做的功為J,木塊B對斜面施加的壓力為N。(忽略板的厚度)
(3) 由于在圖A的實驗中很難保持B塊勻速運動,彈簧測力計的結果不穩定。 “技術組”切換到圖C進行實驗后,發現在拉動木板A'的過程中,測力計指示發生了明顯變化。 原因可能是。
答:兩力平衡不受壓力粗糙度影響 3.2 8 接觸面粗糙度不同
8、下圖是小明用來探索杠桿平衡條件的實驗裝置示意圖。 (每個鉤碼重0.5N,杠桿為輕量杠桿)
(1)本實驗探討的問題是杠桿平衡時的功率、阻力和動力臂之間的關系;
(2)實驗前,杠桿轉動靈活,然后停止,如圖A所示,此時應調節左端的平衡螺母,使杠桿平衡就位。 目的是在實驗過程中;
(3) 圖B顯示了第三次實驗期間的操作。 請結合下表中的數據,完成表中的數據;
(4)小明分析數據并得出杠桿的平衡條件后,還發現上述三個實驗中的力和阻力的方向都是垂直向下的。 這是規則嗎? 想了想,他用下面的實驗來驗證一下。 采用圖B所示裝置,實驗中保持B點鉤碼及其位置不變,將A點鉤碼取下,在B點杠桿側面施加1N的垂直向上的力,使再次對杠桿的水平位置進行平衡,從而進一步提高對杠桿平衡情況的理解。 請在圖C相應位置畫出該功率的示意圖。本次操作所要使用的實驗設備是。 通過實驗說明:杠桿平衡時,力和阻力的方向始終相同。 這句話是(選擇“正確”或“錯誤”);
(5)用細鐵絲懸掛一塊實心銀如意,使其保持水平靜止狀態,如圖D所示,然后將銀如意的質量置于O點左側(選擇“大于”、“小于”比”、“等于”或“未確定”)和O點右側銀如意的質量。
答:阻力臂水平合適可以消除杠桿自重對杠桿平衡的影響1.5。 見下圖。 彈簧測力計的誤差大于
9、利用如圖所示的裝置,探究斜面的省力和機械效率是否與斜面的傾斜角度和表面粗糙度有關。 斜坡A、B的傾斜角度相等,但與斜坡C的傾斜角度不同; 斜坡A、C的表面粗糙度相同,但與斜坡B的表面粗糙度不同。首先,用彈簧測力計將重物以勻速緩慢垂直向上提升0.24m。 彈簧測力計顯示F0=20.0N。 然后將重物在三個斜面上以勻速緩慢向上拉至同一高度。 測力計示值及斜度長度如表所示。
根據表中數據回答下列問題:
(1)倒角省力尺寸A=ΔF A=N;
(2) 斜面機械效率C η C = ;
(3) 比較A和B的實驗結果斜坡機械效率的測量,可以得出結論; 對比A和C的實驗結果,可以得出結論(可選數量,多于1個也可能是正確的)。
A.斜面省力與斜面的傾斜角度有關。
B.斜面的省力與斜面的表面粗糙度有關。
C、斜面省力與斜面傾斜角度和表面粗糙度有關。
D.斜面的機械效率與斜面的傾角有關
E、斜面機械效率與斜面表面粗糙度有關
F、斜面的機械效率與斜面的傾斜角度和表面粗糙度有關。
答案:2.6 85.7% 當坡口傾斜度一定時,坡口越粗糙,坡口AD的機械效率越低
10. 小明正在廚房幫媽媽煮餃子。 他發現餃子剛放進鍋里就沉到水底了。 不一會兒,餃子就熟了,鼓鼓的,浮在水面上。 小明猜測物體所受到的浮力可能與其排開液體的體積有關,于是他設計了一個實驗來探究。 他將適量的沙子放入氣球中,充入少量空氣,包成“餃子”,并進行了如下實驗。 實驗中充入“餃子”內的空氣質量可以忽略不計。
(1)如圖A所示,用彈簧測力計測量“餃子”的重力G=N;
(2)如圖B所示,將“餃子”浸入水中,“餃子”沉到底。 浮力FB與其重力G的關系為FBG;
(3)用測力計將“餃子”垂直拉離水底,并使其在水中保持靜止。 測力計的示值如圖C所示,其受到的浮力為FC=N;
(4)將“餃子”充入適量空氣,增大體積,浸入水中。 測功機指示如圖D所示,此時它所受到的浮力為FD。則FD的大小與FC的關系為FDFC;
(5)將“餃子”充滿更多的空氣,然后浸入水中。 “餃子”會排開更大體積的水,最終浮在水面上,如圖E所示。至此,小明驗證了他的猜想,即物體所受到的浮力與體積有關它排開液體的量,排開液體的體積越大,浮力就越大。
答:1.6大
11. 在探索性學習活動中,一個學習小組進行了以下一系列的實驗研究。
(1)為了探究影響壓力效果的因素,團隊使用海綿、小桌子和重物進行實驗,如圖所示。 請根據兩張圖的場景,提出一個問題來探究: 。 經過多次實驗表明,影響壓力效果的因素有。 根據實驗結論,建立了壓力的概念以及壓力的表達式P=F/S;
(2) 團隊取三個固體均勻物體A、B、C,高度為h,密度為ρ。 A、C為圓柱體,B為長方體,A、B的底面積為S,C的底面積為S/2。 將它們放在水平桌上的海綿上,如圖B所示,發現海綿被壓到相同的深度。 結合(1)中得到的結論和表達式,團隊分析出A、B、C這三個物體對海綿的壓力為p=(只寫出結果)物理資源網,解釋了“海綿被壓到的深度” “同樣”的理由;
(3)團隊研究了液體內部的壓力,并使用圖C A所示的設備進行了實驗。他們使用這些設備(選擇“可以”或“不能”)來探索液體的壓力與液體的深度和液體的密度。 這個過程使用的實驗方法是(只寫一個);
研究小組進一步考慮了液體壓力、液體深度和液體密度之間的定量關系。 在圖B中的容器中,有一種液體,密度為 ,該平面上方的液柱在平面上所施加的壓力等于液柱的重力。 因此,液面以下深度h處的壓力為p=(記下推導過程);
(4) 由(3) 導出的表達式(可選“可以”或“不能”)適用于大氣壓。
答案:A、B 壓力的作用與壓力的大小有關。 壓力和受力面積ρgh。 能量換算方法P=F/S=mg/S=ρVg/S=/=ρgh。 不
12、實驗“探究兩力平衡的條件”中,使用前需要有彈簧測力計。 如圖所示,在彈簧測力計A、B的作用下,水平桌上的輕質木板C(可選“能”或“不能”)處于靜止狀態。 繼續實驗。 當板C旋轉并最終停止時,分別記錄彈簧測力計A和B的讀數F1和F2。 此時,F1=4N,方向為水平向左,F2=4N,方向為水平向右。 。 事實證明,當物體在兩個力的作用下處于靜止狀態時,這兩個力的大小、方向、方向都是不同的。 在實驗中,這位同學被認為是研究對象。
答:調零不能是相等和相反的。 輕質板C在同一條直線上。
13. 小強和小紅利用圖A所示的裝置來探索兩種力平衡的條件:
(1)小強在實驗中發現,當左右板上分別放置等質量的重物時,木塊A在水平方向上的左、右拉力分別為F左和F右(可選“”) ,A 塊處于靜止狀態。 通過改變左右板上的重物質量來重復實驗。 每次放置在左右板上的重物質量相等,木塊保持靜止。 由此小強得出結論:;
(2)小紅是根據小強的實驗得出的。 在右邊的板上加一個小重物,使兩塊板中的重物質量不同,A塊仍處于靜止狀態。 于是小紅想:相互平衡的力量可能大小并不相等。 經過分析發現,出現上述現象的原因可能是:;
(3)小強和小紅經過思考,改進了實驗方案,分別如圖B和C所示。 圖B所示方案用小車B代替木塊A,然后進行實驗; 圖C所示方案用紙板C代替木塊A,然后進行實驗。 請分別談談這兩個選項的缺點(每個選項說出一個,只要合理即可)
B計劃: . 計劃C: .
答案:=2 相互平衡的兩個力大小相等。 桌面和木塊之間存在摩擦力。 汽車在桌面上仍會受到滾動摩擦力。 卡的重力會導致卡上的拉力不在同一直線上。
14. 圖為小明和小強探索牛頓第一定律的實驗方案。
(1)讓小車每次從同一個坡的同一個位置滑下來,這樣小車滑到坡底時都是一樣的;
(2)選擇毛巾、棉布、木板鋪在坡底水平面上。 研究發現,汽車在同一坡度上靜止時,在不同水平面上行駛時速度逐漸減小,且水平面越光滑,速度越慢。 走得越遠,走得越遠;
(3)請大膽猜測:在水平面上行駛的汽車,如果沒有阻力,會保持原來的狀態。
答案:緩慢且遠的勻速直線運動
15、小紅陪奶奶去看醫生時,看到如圖A所示垂直放置的靜脈輸液器,她觀察到輸液管口處的鹽水一滴一滴地往下滴。 然后,她提出了一個問題:水從管口流出的速度。 與哪些因素有關? 并作出如下猜想:
猜想一:隨著輸液瓶內液位不斷降低,速度變小
猜想二:換用粗一點的輸液管會提高速度
猜想3:增加圖A中輸液管的長度h會提高速度
為了驗證上述猜想,她準備了以下設備進行考察:鐵架、錐形瓶、量杯、雙孔軟木塞、橡膠軟管、彈簧夾、秒表以及4個粗細均勻的玻璃管:一根管(20cm)長,內孔直徑3mm),B管(長20cm,內孔直徑6mm),C管(長25cm,內孔直徑3mm),D管長5cm。
探索過程如下:
(1)如圖B所示,原型瓶內有紅色水。 管子a和d通過雙孔軟木塞插入瓶中。 兩管上口靠近瓶口并沖洗。 將管子a的下端放入量杯中。 D 管下端套上橡膠管并用彈簧夾夾緊,裝置垂直放置。 此時a管下端無水流出。 這是由于;
(2) 松開彈簧夾,水從 A 管口流出,用秒表測量量杯中的水分別達到 20mL、40mL、60mL、80mL、100mL 水位時的時間 t,記錄于表1;
表格1:
①根據測得的數據,畫出量杯中水的體積V與時間t的圖像,如圖C;
②每秒從a管流出的水量為mL; 水從a管流出的速度為m/s(保留小數點后1位);
(3) 將a管更換為b管,重復步驟(2),記錄數據見表2;
表2:
分析表1和表2的數據可知,猜想2是(選擇“正確”或“錯誤”);
(4) 為了驗證猜想3,請簡單寫出你的操作: 。
答:大氣壓略為10。1.4錯誤。 將 a 管更換為 c 管,重復步驟(2),并將測量數據記錄在表 3 中。
16. 小明和同學們利用彈簧測力計、眼鏡、金屬塊、水、濃鹽水等實驗設備,探究與浮力大小相關的因素。 他們正確地進行了如圖所示的實驗操作:
(1)根據上述實驗,完整填寫表中數據:
(2)分析實驗②③表明:液體密度相同時,金屬塊排開液體的體積越大,浮力越大;
(3)分析實驗③④可得:金屬塊排開液體的體積相同,液體的密度越大,浮力越大;
(4)結論:浮力的大小與 和 相關;
(5)利用該實驗方法,還可以測量密度;
(6)小明完成上述實驗后,找到一個合適的玻璃杯,倒入足夠深的水,將測力計上懸掛的金屬塊逐漸放下,不要接觸容器底部。 繪制了實驗中測力計示值F隨物體下表面至水面深度h變化的Fh圖像(圖⑤)。 從圖像分析可以看出,當金屬塊浸入水中后繼續下落時,測力計的顯示顯示:浸入水中物體所受的浮力以及浸入的深度。
答案:1.2 大物體排開液體的體積、液體的密度、金屬塊(或濃鹽水)保持不變且無關
17. 在“探究物體的動能與哪些因素有關”的實驗中,小偉讓同一個鋼球從靜止的不同高度滾下斜坡機械效率的測量,觀察木塊被擊中后移動的距離s。
(1)實驗中,小偉控制了鋼球的相似度,對A圖和B圖進行了分析,得到了實驗結論: ;
(2)如果水平面絕對光滑,本實驗將(請填寫“可以”或“不能”)達到研究目的;
(3)今年,為了減少車輛剎車失靈造成的危害,不少高速公路設立了緊急逃生車道。 如圖C所示,這條車道是高速公路右側向上沖的一個大坡。 這是礫石。 當車輛遇到緊急剎車失靈時,可以沖上去避免悲劇的發生。 請從能量轉換的角度解釋汽車進入避讓車道后迅速減速的原因。
答:當質量相同時,物體的速度越大,其動能越大。 當汽車沖上斜坡時,動能轉化為重力勢能。 汽車速度降低,汽車可以停下來。
18. 疫情期間,學校停課。 某學生在母親的幫助下,利用家里的物品探索兩種力平衡的條件。
【實驗設備】兩個晾衣架、幾個一模一樣的礦泉水瓶、幾張小卡片、細鐵絲、水、剪刀等。
【設計實驗】如圖1
(1)在小卡兩側各系一根細繩,然后將細繩的另一端穿過晾衣架;
(2)將兩個礦泉水瓶綁在細鐵絲的兩端。 請媽媽用雙手舉起農用的晾衣架。 按照以下步驟進行實驗,觀察并記錄小卡的受力和運動情況。
【進行實驗】
(1)如圖1所示,提起兩個裝有不同水量的礦泉水瓶;
(2)如圖2所示,舉起兩個裝有等量水的礦泉水瓶,然后逐漸放下一只手,使小卡如圖3所示傾斜;
(3)使用剪刀從中間切下圖3中的小卡;
(4)更換小卡并重新組裝,如圖4所示,將小卡扭轉到一定角度。
請在表中添加①的內容到水平線:①;
[結論]上面的實驗表明,兩種力量平衡的條件是:作用在同一物體上的兩個力必須大而相反,并作用;
【溝通和評估】
(1)該實驗中的干燥架在改變拉力方面起作用,這與簡單的機器相似;
(2)放在水平桌上的剪刀上的力和力是一對平衡力。
答:不,它與帶有固定滑輪和重型支撐的直線相同。