物理实验课上,某小组配制了一杯盐水,利用天平和量筒测量这杯盐水的密度,实验过程如下:
(1)将天平放在水平桌面上,将 调至标尺左端的零刻度线处,并调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处。
(2)用天平测出烧杯和杯中盐水的总质量为 。
(3)将烧杯中盐水的一部分倒入量筒中,如图甲所示,量筒中盐水的体积为 。
(4)用天平测出烧杯中剩余的盐水和烧杯的总质量如图乙所示,通过计算得出盐水的密度为 。
(5)做完该实验后,组内的同学又想到了一个测量盐水密度的方法。他向老师借来了已知体积为 的金属块,还有细线,借助调平的天平(有砝码)测出了盐水密度。他的实验步骤如下:
①把装有适量盐水的烧杯置于天平托盘中,用细线拴着金属块使其浸没在盐水中(不碰触烧杯底部和侧壁,烧杯中无盐水溢出),用天平测出此时质量为 。
②从天平上取下烧杯,将金属块从烧杯中取出,用天平测出 。
③盐水密度的表达式为 (用字母表示)。
④测出盐水的密度与真实值相比 (填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是 。
受"曹冲称象"的启发,小明在家利用量筒、碗、水盆和足量的水(密度为 、油性笔等,测量小玻璃珠的密度,如图1所示,实验步骤如下(请将步骤④补充完整)。
①如图甲,取一定数量的小玻璃珠放入空碗中,再把碗放入盛有水的水盆中,用油性笔在碗外壁上标记水面的位置:
②如图乙,往量筒内倒入适量的水,记下量筒中水的体积 。
③如图丙,取出碗中所有的小玻璃珠并放入量筒中,记下小玻璃珠和水的总体积 。
④如图丁,将量筒中的水慢慢倒入水盆中的空碗内,直到标记处与碗外水面 ,记下量筒中小玻璃珠和剩余水的总体积 。
完成下列填空(选用 、 、 和 表示以下物理量)
(1)小玻璃珠的总体积为 。
(2)小玻璃珠的总质量为 。
(3)小玻璃珠密度的表达式为
(4)在不改变实验方法的前提下,请提出一条提高测量精度的措施: (示例:在同等容积的情况下换用碗口面积较小的碗)。
体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂),不计绳重和摩擦。求:
(1)如甲图所示,将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少?
(2)若在(1)中提升物体A时,滑轮组的机械效率为80%,脚与地面的总接触面积为4×10 ﹣ 2m 2,则人对地面的压强是多少?
(3)该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B(不计水的阻力),当提到B的下表面所受水的压强为1.5×10 3Pa时,绳子断裂,则在绳子断裂的瞬间,物体B在水中受到的浮力是多少?
(4)正方体B的密度是多少?(计算结果用科学记数法表示,并保留到小数点后一位)
如图所示,是平底热水壶,其质量为0.8kg,内底面积为180cm 2.某次用该热水壶装1.2L水放在水平桌面上,测得水深10cm,初温25℃。
[ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,C 水=4.2×10 3J/(kg•℃),g=10N/kg]
(1)水和热水壶的总质量是多少?
(2)在一标准大气压下加热至沸腾,水至少吸收多少热量?
(3)加热前水对壶底的压力多大?
“贵阳至南宁高速铁路”项目于2016年12月开工,全线长约512km,设计最高行车速度达350km/h。该高铁线途径河池市的环江、金城江、都安等地,预计2021年正适通车运行,通车后河池市将步入高铁时代。建设中用到的某种起重机的结构示意图如图所示,用该起重机将放在水平地面上的长方体混凝土墩放入水中。起重机的吊臂OAB粗细不计,可以看作杠杆,吊臂B端连着滑轮组,已知混凝土墩的密度为2.5×103kg/m3、底面积为4m2、高为2m,ρ水=1.0×103kg/m3.求:
(1)混凝土墩的质量;
(2)混凝土墩被提起到最高点静止时,立柱CA恰好竖直,OA:OB=1:6.若忽略滑轮组、钢丝绳和吊臂的重力及各种摩擦,则起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少N。
(3)混凝土浸没在水中后,它匀速下降过程中所受钢丝绳的拉力。(不计水的阻力)
如图所示是某太阳能热水器,水容量为100L,该热水器在冬季有效日照时段里,平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为2.8×10 6J,若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m 2,每天日照时间按8h计算,若这些太阳能能使装满水的热水器中的水温从20℃升高到60℃[水的比热容为4.2×10 3J/(kg•℃),水的密度为1.0×10 3kg/m 3],求:
(1)热水器中水的质量;
(2)一天内热水器中的水吸收的热量;
(3)热水器在冬季的效率。
如图一所示,用加热器给初温均为20℃的甲、乙液体加热(m 甲<m 乙),两种液体每秒吸收的热量相同。这两种液体的温度﹣﹣加热时间的图线如图二。
(1)某时刻温度计示数如图一所示,此时乙的温度为 ℃。
(2)甲液体第30s的内能 第35s的内能(选填"大于"、"等于"、"小于")。
(3)小明根据图二中0至30s图线及题目所给信息得出:甲液体的比热容比乙液体的大。你认为小明的说法是否正确? 。你的判断依据是什么? 。
综合开放题
我国古诗词语言优美、寓意深远,同时古诗词中还蕴含着丰富的物理学知识,请你模仿样例格式,从以下两首 古诗词原文中摘抄出涉及到物理学知识的内容,并写出相应的物理知识或规律填入下表(温馨提示:至少写出二条,不能与样例相同)。
序号 |
古诗词原文 |
物理知识或规律 |
样例 |
月落 |
以地面为参照物,月亮是运动的 |
1 |
霜满天 |
|
2 |
|
|
在"探究水沸腾时的温度变化的特点"的实验中,两组同学在相同的环境中,用如图甲所示的装置分别进行实验,并根据实验数据绘制如图乙所示的a、b两个图象,由图象可知:
(1)水的沸点为 ℃,在沸腾过程中水的温度 ;
(2)两组同学的实验中,水从开始加热到沸腾所用的时间相同,则他们所用水的质量的大小关系为:a图线对应的水的质量 b图线对应的水的质量。(选填"大于"、"小于"或"等于")
如图所示,烧瓶内水沸腾后把烧瓶从火焰上拿开。水会停止沸腾。迅速塞上瓶塞,把烧瓶倒置并向瓶底浇冷水,会看到什么现象?为什么?
如图所示,是小明制作的多功能实验装置,小车放在水平面上,把支架竖直固定在小车上,在支架中点 处用一细线悬吊一个质量为 的小球,其重力作用线刚好经过静止在小车上的小桶的中心。
(1)小车静止时,剪断细线,小球恰好落在小桶中;若拉着小车水平匀速直线运动的同时剪断细线,小球还能落在小桶中吗,为什么?
(2)利用小明的实验装置,提出一个还能研究的物理问题,并请写出研究该问题的主要操作方法。
如图是某小组绘制的海波熔化时温度随时间变化规律的图象。由图象可知海波的熔点是 ,熔化过程经历了 分钟。由此图象发现熔化时间过短,不易观察熔化过程,请你为此提出改进方法: 。
阅读短文并回答下列问题。
电冰箱
有些电冰箱利用了一种叫做氟利昂的物质作为热的“搬运工”,把冰箱里的“热”“搬运”到冰箱的外面。氟利昂是一种既容易汽化又容易液化的物质。汽化时它吸热,就像搬运工把包裹扛上了肩;液化时它放热,就像搬运工把包裹卸了下来。
图表示出了电冰箱的构造和原理。液态氟利昂经过一段很细的毛细管缓慢地进入冰箱内冷冻室的管子,在这里迅速汽化、吸热,使冰箱内温度降低。生成的蒸气又被电动压缩机抽走,压入冷凝器,再次液化并把从冰箱内带来的热通过冰箱壁上的管子放出。氟利昂这样循环流动,冰箱冷冻室里就可以保持相当低的温度。
在距地面20~50km 的高空有一层叫做臭氧的物质,它能大量吸收太阳辐射来的对生命有害的紫外线,是地球上的生物得以生存和进化的重要条件。由于电冰箱总有一天会损坏,其中的氟利昂最终将散到大气中,破坏臭氧层,对地球的生态环境构成威胁。为了保护人类生存的环境,1987 年在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《 蒙特利尔议定书》 。现在己经研制出氟利昂的代用品如R134a 、环戊烷等。我国在1991 年签署了《 蒙特利尔议定书》,正在全面落实议定书中的条款。
通过阅读上述材料回答下列问题:
(l)试简要说明电冰箱的工作原理。
(2)上述电冰箱会破坏臭氧层吗?
(3)小明发现自己家新买的电冰箱背面时冷时热,入夏后更是热得厉害,他怀疑冰箱有质量问题,你认为他的怀疑有道理吗?为什么?
用笔划线把下列现象同该现象属于哪种物态变化连起来,并在后面的括号中填写吸热或放热情况。
用久了的灯泡钨丝变细 凝华( )
装开水杯子冒出的“白气” 升华( )
冬天早晨草上有霜 液化( )
观察并完成下列问题:
(1)图为体温计的一部分,它的示数是 ℃,它是根据液体 原理制成的。
(2)图电阻箱的示数是 Ω。
(3)请将如图所示元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。