小雪和小红利用刻度尺、弹簧测力计、钩码等实验器材在测滑轮组机

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更新 2022-09-03
科目物理
题型实验题
难度较难
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小雪和小红利用刻度尺、弹簧测力计、钩码等实验器材在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图所示的实验装置，分别记下了钩码和弹簧测力计的位置。

（1）由图可知拉力大小为 N。实验中弹簧测力计沿_______方向______移动15cm，则钩码上升的高度为 cm，已知每只钩码重1N，该滑轮组的机械效率为。测滑轮组机械效率可以少上述器材中的________这一实验器材。
（2）若小红拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.9N,同时小雪用用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如表：小雪和小红测得滑轮组的机械效率大于100%，原因________________.（3）该滑轮组的机械效率实际为。

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降落伞是让人或物体从空中安全降落到地面的一种工具，广泛用于应急救生、空投物资等。某 $STEM$ 项目学习小组同学对降落伞下降的速度与哪些因素有关产生了兴趣，并开展了以下实验。

$[$ 实验器材 $]$ ①纱布、棉布、防水布；②小沙包若干；③剪刀、刻度尺、透明胶带、绳子、天平。

$[$ 提出问题 $]$ 降落伞下降的速度与哪些因素有关？

$[$ 建立假设 $]$

假设一：降落伞下降的速度与伞面材料有关；

假设二：降落伞下降的速度与伞面面积有关；

假设三：降落伞下降的速度与伞和重物的总质量有关。

$[$ 收集证据 $]$ 如图，将沙包挂在降落伞上，并使它从同一高度自由下落。实验时，同学们发现实验器材中缺少一种测量工具　　，完善实验器材后继续实验，获得以下数据。

组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	降落时间 $(s)$
组别	伞面材料	伞面面积 $(c m^{2})$	伞和重物的总质量 $(g)$	第1次	第2次	第3次	平均
1	纱布	1200	100	8.6	8.5	8.7	8.6
2	棉布	1200	100	9.3	9.5	9.4	9.4
3	防水布	1200	130	10.7	10.8	10.9	10.8
4	防水布	1500	130	13.1	13.4	13.4	13.3

$[$ 得出结论 $]$ 分析上述数据，发现降落伞下降的速度与　　有关。

$[$ 思考讨论 $]$ 进一步分析发现，针对建立的假设，所收集的证据并不完整，请你在答题卷的表格中将实验方案补充完整。

题型：未知
难度：未知

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在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。

$[$ 实验步骤 $]$

①设计电路，根据电路图连接实物；

②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；

③计算总电阻并填入表格；

④换用不同规格的电阻重复上述实验。

实验次数	电阻 $R_{1} / Ω$	电阻 $R_{2} / Ω$	电压 $U / V$	电流 $I / A$	总电阻 $R / Ω$
1	10	30	3	0.4	7.5
2	30	30	3	0.2	15
3	30	15	3	0.3	10

请你在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。

$[$ 得出结论 $]$ 并联电路总电阻小于任何一个分电阻。

$[$ 思考讨论 $]$

①请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。　　。

②分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将　　。

题型：未知
难度：未知

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力能使物体的运动状态发生改变，运动状态的改变包括运动速度的改变和运动方向的改变。某科学兴趣小组为探究物体运动速度改变的快慢（单位时间内运动速度的改变量）与物体受力大小的关系，在创新实验室做了如下的实验：

如图甲所示，水平桌面上固定了一个导轨。导轨上的小车用细绳跨过定滑轮（摩擦不计）与重物相连，小车上固定一个宽为 $d = 1$ 厘米的挡光片。在导轨上 $A$ 、 $B$ 两个位置各固定一个光电门。光电门如图乙所示。光电门内有一束光从 $N$ 射向 $M$ 、 $M$ 处装有光传感器，当有物体经过 $NM$ 之间把光挡住时，传感器能记录光被挡住的时间 $t$ ，这样就可求得挡光片经过光电门时的速度 $v_{A}$ 以和 $v_{B}$ ．两个光电门配合使用还能测出挡光片从 $A$ 运动到 $B$ 的时间 $t_{AB}$ 。

实验步骤：

①保持重物 $P$ 质量不变，让小车从 $OA$ 间任意点释放，分别测出挡光片经过 $A$ 、 $B$ 两位置的挡光时间 $t_{A}$ 和 $t_{B}$ ，以及挡光片从 $A$ 运动到 $B$ 的时间 $t_{AB}$ ，计算出单位时间运动速度的改变量（用 $a_{1}$ 表示），即 $a_{1} = \frac{v_{B} - v_{A}}{t_{AB}}$ ．重复实验。 $a_{1}$ 近似相等。

②增大重物质量且保持不变，让小车从 $OA$ 间任意点释放，按照①的操作，计算出单位时间运动速度的改变量（用 $a_{2}$ 表示）。重复实验。 $a_{2}$ 近似相等，且 $a_{2} > a_{1}$ 。

（1）在实验①时，某次挡光片经过 $A$ 位置的挡光时间 $t_{A}$ 为0.025秒，则挡光片穿过光束的速度 $v_{A}$ 为　。

（2）该实验中为什么用重物 $P$ 来提供拉力？　　。

（3）由实验可得出的结论是　　。

（4）上述结论可以解释汽车在行驶过程中　　的现象。

$A$ ．制动力（阻力）越大，汽车越容易停下来

$B$ ．质量越大，汽车越难停下来

$C$ ．速度越大，汽车越难停下来

题型：未知
难度：未知

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方方做了“研究通过定值电阻的电流与它两端电压的关系”的实验后，欲探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。现有电压为 $9 V$ 的电源、规格为“ $6 V 3.6 W$ ”的小灯泡、规格为“ $2 A 10 Ω$ ”的滑动变阻器、导线、开关、电流表和电压表等器材。方方根据图甲所示电路实验时发现无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数始终较大，无法探究电压更小时小灯泡的电流与电压的关系。方方在老师的指导下，设计了如图乙所示的电路图，继续实验。

（1）当使用图甲电路进行实验，滑动变阻器阻值调到最大时，电压表示数为4伏，此时电流表示数为　　。

（2）方方根据电路图乙，连接实物电路如图丙所示。老师说少连了一根导线，请你帮她在图中添上这根导线。

（3）方方按图乙正确连接后进行实验，采集数据，绘制了小灯泡电流与电压关系的曲线图，如图丁所示。

① $AB$ 段是直线，可得出的探究结论是：在电压较小时，　　。

② $BC$ 段明显发生弯曲，是因为　　。

题型：未知
难度：未知

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杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时，将秤砣移至 $O$ 点提纽处，杆秤恰好水平平衡，于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为 $2 kg$ 的物体时，秤砣移到 $B$ 处，恰好能使杆秤水平平衡，测得 $OA = 5 cm$ ， $OB = 10 cm$ 。

（1）计算秤砣的质量。

（2）小金在 $B$ 处标的刻度应为　　 $kg$ ．若图中 $OC = 2 OB$ ，则 $C$ 处的刻度应为　　 $kg$ 。

（3）当秤盘上放一个质量为 $2 kg$ 的物体时，若换用一个质量更大的秤砣，移动秤砣使杆秤再次水平平衡时，其读数　　（选填“ $<$ ”或“ $>$ ” $) 2 kg$ ，由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。

题型：未知
难度：未知

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