图甲为研究匀速直线运动的实验装置,一个半径为2cm的球由于磁铁的吸引静止在盛水的玻璃管底,水深1m。移除磁铁后,球在玻璃管中上升,图乙为球在露出水面前运动速度与时间的关系图象,其中v0=0.05m/s,水的密度为1.0×103kg/m3,求:
(1)移除磁铁前,玻璃管底受到水的压强;
(2)球在玻璃管上升过程中前4s的平均速度;
(3)已知球上升时受到水的阻力与其速度的关系为f=kv,球的体积用V,水的密度用ρ0表示,请推导球的密度表达式(用字母表示)
某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3。 (1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过来反映的。 (2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时,。 (3)比较两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。 (4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径(选填:“有关”或“无关”)。 (5)小球在下列过程陷入沙面前,将重力势能转化为能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为能。
在测量未知电阻Rx(阻值约为150Ω)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50Ω)、电阻箱R0(0~9999Ω)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干。 (1)小华同学设计了如图甲所示的电路,根据实验器材数据可粗略估算通过电流表的电流大小,则最大电流是A,最小电流是A,你认为小华(选填“能”或“不能”)准确测出Rx阻值。 (2)小明同学设计了如图乙所示的电路进行测量,正确连接电路后,小明先将开关S拨至,调节变阻器的滑片至某一位置,记下此时电压表的示数U1;再将开关S拨至另一位置,调节,使电压表的示数恰好为U1,记下电阻箱的示数为R′,则未知电阻Rx的测量值为。
小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是在学校实验室借了一些器材来测出它的密度。 (1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻地拨至标尺零位,稳定时发现分度标牌如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往(选填“右”或“左”)调。 (2)将挂饰放在已调好的天平上测出其质量为21.6g。 (3)当她想测量挂饰的体积时发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下: ①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为150g; ②用细绳将挂饰栓好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水浸出),在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的读数为g,则挂饰的体积为cm3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3) (4)小芳计算出金属挂饰的密度为g/cm3;通过查密度表对照可知该金属挂饰可能是饰品。
在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中: (1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有作用,该凸透镜的焦距是cm。 (2)调整后,把蜡烛固定在15cm刻度线位置时(如图乙),光屏应在(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,会在光屏上得到一个清晰的倒立、的实像(填写像的性质);(选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
在研究“导体电流与电阻关系”的实验中,同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变。 (1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(请用签字笔在答题卡上连线)。 (2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是 。 (3)正确连线后,闭合开关时发现,无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动,电压表指针向右偏转且超过满刻度,原因可能是 。 (4)先接入15Ω的电阻,调节滑片时电压表示数为3V,观察到电流表示数如图丙所示,则电流表示数为 A;用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持3V,并记录下电流表示数为0.3A;用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路,正确操作,电流表示数为0.6A。 (5)分析三次的实验数据,可得出电流与电阻的关系是 。 (6)王强同学继续探究:他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验,发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V,原因是 ;要使电压表示数保持3V,要求变阻器的最大阻值最少为 Ω。