小明在玩“水枪”玩具时,发现“水枪”水平放置,如果推动活塞的速度越快,水枪离地面的高度越高,水就会射得越远,据此,他提出了如下猜想:在空中水平抛出的物体,落地的水平距离与抛出的初速度及抛出点离地面的高度有关,为验证猜想,小明找来了如图所示装置进行实验。
(1)让小球从斜槽上自由滚下,是为了使小球到达水平槽时具有一定的 ;小球从斜槽滚下,重力势能 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2)保持 不变,分别让同一小球从斜槽上A、B、C位置由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平距离SA、SB、SC,发现SA>SB>SC.这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 有关。
(3)逐步降低抛出点离地面的高度,分别为h1、h2、h3,每次都让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,分别测出小球落地的水平距离s1、s2、s3,发现s1>s2>s3.这表明:空中水平抛出的物体,落地的水平距离与 有关。
(4)若在水平槽铺上毛巾,使抛出点离地面的高度为h3,让同一小球从斜槽上A处由静止自由滚下,测出小球落地的水平距离为s4,根据上述实验的结果,应该有s4 s3(选填“>”、“<”或“=”)。
小丽爸爸有一枚印章,小丽想知道印章的密度,于是在实验室进行了以下操作:
(1)将天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端 处,调节平衡螺母使指针指在分度盘 处。
(2)用调节好的天平测印章的质量,平衡时砝码的质量和游码在标尺上的位置如图甲所示,印章的质量是 g。
(3)用量筒测量印章的体积情况如图乙所示,则印章的体积是 cm3。
(4)通过计算,得出印章的密度是 kg/m3。
下面是用天平和量筒做“测盐水密度”的实验。
(1)调节天平平衡时,先将天平放在 上,将游码移至标尺左端的零刻度线处,若发现指针的位置如图甲所示,则应将平衡螺母向 调节,直到天平平衡。
(2)小聪用调节好的天平测量烧杯质量时,右盘中所加砝码和游码位置如图乙所示,则小聪所用烧杯的质量为 g。
(3)下表分别是小聪、小明、小玲、小莉所设计和进行实验的过程(表中的图只是实验步骤示意图,图中示数并不是实际测量数据)。这四位同学所测的均为同一种盐水。
设计实验者 |
实验操作顺序 |
计算盐水密度的表达式 |
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步骤1 |
步骤2 |
步骤3 |
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小聪 |
把盐水倒入量筒中测量出体积V |
用天平测量出烧杯质量m1 |
把量筒中盐水倒入烧杯中,测量盐水和烧杯总质量m2 |
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小明 |
用天平测量出烧杯质量m1 |
把盐水倒入烧杯中,测量盐水和烧杯总质量m2 |
把烧杯中的盐水倒入量筒中测量出体积V |
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小玲 |
把盐水倒入烧杯中,测量盐水和烧杯总质量m1 |
把烧杯中的盐水倒入量筒中测量出体积V |
用天平测量出烧杯质量m2 |
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小莉 |
把盐水倒入烧杯中,测量盐水和烧杯总质量m1 |
把烧杯中的部分盐水倒入量筒中测量出体积V |
用天平测量出剩余盐水和烧杯总质量m2 |
①在设计实验时,四位同学都没有写出计算盐水密度的表达式。请你根据小莉的实验步骤写出她计算盐水密度的表达式:ρ盐水= 。
②在对实验结果进行分析论证时,老师发现四位同学中有两位同学的实验结果很接近,而另两位同学的实验结果差别较大。老师指出,实验结果相近的两位同学的数据是较准确的,而另两位同学的结果差别大的主要原因是实验操作顺序不正确引起的。请你分析指出由于操作顺序不正确而导致实验结果偏大的是 ,实验结果偏小的是 。(选填“小聪”、“小明”、“小玲”、“小莉”)
小明同学在”测量矿石密度“的实验中,首先取来托盘天平放在水平桌面上,将游码拨到零刻度线的位置,发现如图甲所示情况。
(1)他应采取的措施是 。
(2)天平调节平衡后,小明按图乙所示的方法来称量物体的质量,他的实验操作有两点错误,请你帮他找出:
① ;
② 。
(3)小明纠正错误后,测得矿石的质量如图丙所示,体积如图丁所示,则该物体的质量是 g,密度是 kg/m3。
(4)若他先测矿石的体积,再测矿石的质量,那么用这种方法测得的密度与真实值相比会 (选填“偏大”、“偏小”或“相同”),原因是 。
在“托盘天平和量筒测量金属块的密度”的实验中。
(1)如图甲中,a、b、c为用天平测质量过程中的几个情境,合理的顺序是 (填字母);
(2)由图b可知,金属块的质量是 。
(3)将金属块放入盛有40ml水的量筒中,液面上升后如图乙所示,则金属块的体积是 ,金属块的密度是 。
(4)若在此实验中先测体积,再测质量,测得金属块的密度值将会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
某同学测量一块形状不规则,体积较大的矿石的密度。
(1)在调节天平平衡过程中,发现指针如图甲所示,此时应将左端的平衡螺母向 调。
(2)用调好的天平测量矿石的质量,当天平平衡时,右盘中砝码及游码位置如图乙所示。因矿石体积较大,他借助于溢水杯,用细线将矿石拴好后缓慢放入水面恰好与溢水口相平的溢水杯中,并用空烧杯收集溢出的水倒入量筒中,水的体积如图丙所示,矿石的密度是 kg/m3.他测出的矿石密度与真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
在“探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中,同学们提出了以下几种猜想:
A.与物体间压力的大小有关 B.与物体运动速度的大小有关
C.与物体间接触面积的大小有关 D.与物体间接触面积的粗糙程度有关
为了探究各种猜想是否正确,他们找来了量程合适的弹簧测力计一个、长木板两块(一块光滑,另一块粗糙)、长方体木块一块(带有挂钩)、砝码一盒。
(1)要探究他们的猜想,首先要解决的是如何测量滑动摩擦力。经过讨论,大家认为:要测出木块与长木板之间滑动摩擦力的大小,可用弹簧测力计拉着木块沿水平长木板作 滑动。
(2)上图是同学们做实验时的情景,通过图甲、乙所示的实验,可以探究猜想 是否正确。通过实验结果得出结论:在保持 一定时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)要探究猜想A是否正确,他们应该比较 图所示的实验。
(4)上述探究物理问题的方法叫 。
(5)利用以上器材还可以探究其他猜想,请说出你的一个方案 。
在“测量液体的密度”实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,游码归零后,发现指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到横梁水平平衡。
(2)将装有适量某液体的小杯子放在天平的左盘上,天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图乙所示,若小杯子的质量为20g,则小杯子中液体的质量为 g,然后将小杯子中的液体全部倒入量筒中,液面到达的位置如图丙所示,则量筒中液体的体积为 cm3,由此可计算出液体的密度为 kg/m3。
(3)此次实验操作测得的液体密度值偏 (选填“大”或“小”),原因是 。
端午节,小杉在乌蒙大草原游玩时,捡到一块不知名的均匀物块,他将该物块带回学校,在老师的帮助下,对其密度进行测量(如图)。
(1)将天平放在水平桌面上,游码移至标尺左端的零刻度线处,发现指针偏向分度标尺的左侧,应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,用调节好的天平测量物块的质量,平衡时所用砝码及游码位置如图甲所示,物块质量是 g。
(2)向量筒中装适量水,读出体积为50cm3,放入物块时,不慎掉入量筒的水中,液面静止后如图乙所示,物块的体积为 cm3,计算出物块的密度为 g/cm3。
(3)测量物体体积的操作过程中如果有水溅出,将引起密度测量值 (填“偏大”或“偏小”)。
如图1所示,小水塘平静的水面上漂浮着一个乒乓球,小帆试图用扔石子激起水波的方法将乒乓球推向水塘边。她发现小石子扔进水中,激起了一圈圈水波向外扩展,而球几乎只在原处“蹦蹦跳跳”,并未随水波向外水平移动。
小帆猜想其中原因可能是:
A.小石子使水产生的振动不够强,水波太小,水对乒乓球的水平推力太小
B.乒乓球浸入水中深度过浅,水对它的水平推力太小
C.向外逐渐扩展的水波,是被石子击中的那部分水,将竖直方向的振动向外依次传播而形成,而水并未水平移动,故对乒乓球没有产生水平推力
为了验证猜想,她设计了如下的实验方案:
①安全起见,选择一个水深较浅(膝盖以下)的水池,将质量不同的小木块、小纸船、乒乓球置于平静水面以O为圆心的同一圆上(它们浸入水的深度不同),如图2所示;
②用手替代石子,以一定的频率沿竖直方向拍打水面O点处;
③拿走纸船和木块,改变拍打水面的方向,观察乒乓球的运动情况。
请回答以下问题:
(1)在验证猜想A时,她用不同的力度沿竖直方向拍打水面,若发现乒乓球没有水平移动,则说明:球是否能水平移动与水波大小 (选填“有关”或“无关”)。
(2)实验方案①②是为了验证猜想 (选填序号字母),实验时,若观察到三个物体都只在原位置上下振动,小帆由此得到:“乒乓球是否水平移动与浸入深度无关。”你认为这一结论是否可靠? ,原因是: 。
(3)实施方案③时,若发现除了竖直拍打外,其他拍打方向均能使乒乓球在水平方向上移动,说明当时小帆所扔的石子几乎是以 方向入水,要验证猜想C,再提供几个相同的乒乓球,请你设计一个实验方案: 。
测量仪器是科学探究中必不可少的,不同的测量仪器有不同的用途和使用方法。请根据已有的知识回答下列问题:
(1)甲图中刻度尺的测量结果是 cm。
(2)写出乙图中使用弹簧测力计时的注意事项 。(写出一条即可)
(3)小逸同学用一架已调平的天平测量一块金属的质量为96.4g。当天平平衡时,天平右盘中共有 个砝码,丙图是该天平的标尺,则游码应调到 g的位置(只填数据,不需要在标尺上画游码位置)。
(4)实验室需要100g纯水,如果用丁图所示的量筒来直接盛装,则水的体积为 ml。
(1)A图是观察水的沸腾实验,实验过程中,若撤去酒精灯,水将不再沸腾,说明:液体在沸腾的过程中需要不断地 (选填“吸热”“放热”。)
(2)B图是用天平测量物体质量的某一操作环节,操作不规范之处是 。
(3)C图是“探究通电螺线管外部磁场”的实验,在螺旋管的两端各放一个小磁针,并在有机玻璃板上均匀的撒满铁屑,放小磁针的目的是 ,只改变电流方向,小明发现,铁屑的分布形状 (填“没有”或“发生”)改变。
小云同学在学习了“阿基米德原理”后,发现用弹簧测力计也可以测出液体的密度。下面是他设计测量盐水密度的实验步骤:
(1)如图甲,把一个合金块用细线悬挂在弹簧测力计的挂钩上,测出合金块的重力G=4.0N;
(2)如图乙,将挂在弹簧测力计挂钩上的合金块浸没在盐水中,记下弹簧测力计的示数F= N;
(3)计算合金块浸没在盐水中所受到的浮力F浮= N;
(4)根据阿基米德原理计算该盐水的密度ρ= kg/m3.(ρ合金=8.0×103kg/m3、g取10N/kg)
实验完成后,小云同学继续思考:如果在步骤(2)中合金块只有部分浸入盐水中(如图丙),则按上述步骤测出的盐水密度比真实值要 (选填“偏大”或“偏小”)。
炎热的夏天,电风扇给我们带来了丝丝凉意。小林同学观察到教室里的电风扇吹出的风有时大有时小,爱动脑筋的他思考:电风扇吹出的风的强度与哪些囚素有关呢?并对此提出了两个猜想:
猜想一:电风扇吹出的风的强度与扇叶的转速有关;
猜想二:电风扇吹出的风的强度与距离电风扇的远近有关。
为验证上述猜想,小林同学设计了图甲装置:将纸板B固定在支架上(支架未画出),硬质纸板A与轻杆固定后悬挂在纸板B上的转轴O处。纸板A和轻杆可绕转轴O来回自由摆动而不会与纸板B碰撞,且纸板A和纸板B两平面垂直。将电风扇放在纸板A左侧并正对纸板A.图中s是纸板A自然下垂时(虚线)到电风扇的水平距离;θ是电风扇吹动纸板A向右摆动稳定后轻杆与其自然下垂时(虚线)的夹角,θ越大,说明电风扇吹出风的强度越强。
(1)实验时小林发现,用于实验的电风扇转速不能调,于是他先对猜想二进行了探究。保持电风扇的转速不变,移动电风扇,使s分别等于0.30m、0.50m、0.70m、0.90m,在纸板B上分别描下纸板A被电风扇吹动后稳定时轻杆的位置a、b、c、d,如图乙所示(轻杆和纸板A未画出),分别连接Oa、Ob、Oc、Od,比较四次实验中θ的大小,可知猜想二是 。(选填“正确的”或“错误的”)
(2)为了探究猜想一,小林同学想通过在电风扇的电路中增加一个滑动变阻器与电风扇的电动机 。(选填“串联”或“并联”)在探究猜想一时,除增加一个滑动变阻器外,其它器材仍与图甲相同。在探究过程中,还要保持 不变。
(3)你认为电风扇吹出的风的强度还可能与 有关。(写出一个合理答案)