如图所示,是探究“二力平衡条件”的实验装置图。
(1)实验时使用小车而不使用木块,是因为小车与桌面间的 更小,从而减小对实验结果的影响。
(2)在实验开始时,由于粗心只在左盘中放入砝码,小车立即向左运动,在运动过程中,左盘中砝码的重力势能将 ,动能将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”
(3)当两个盘中分别放上两个相同的砝码后,小车静止在桌面上,这说明二力平衡时,两个力的大小 。
在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识,其实只要应用科学知识进行分析,就能作出合理解释。
(1)人们经常认为,汽车的速度越大惯性越大,所以要限速,但是高速公路限速牌上却显示,大型车辆最高限速比小型车辆低,原因是汽车的 越大惯性越大。
(2)在今年第四次成品油调价中,汽油价格下调250元 吨,柴油价格下调235元 吨。但细心的小明发现,加油站的汽油价格下调0.18元 升,柴油价格下调0.20元 升,每升柴油价格反而比汽油下调得多,其原因是 。
(3)现在高速公路上不仅有即时测速,还有区间测速,即在某一路段上设置两个监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上,第一个监控点测得某辆小车于 以115千米 时的速度通过,相距30千米的第二个监控点于 测得该小车以118千米 时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。
某实验小组探究二力平衡条件的实验装置如图所示, 为一轻薄塑料片,实验中所用的钩码均为 ,不计绳重及摩擦 取 。
(1)在图甲的装置中滑轮的作用是 。
(2)当左右两端同时各挂1个钩码时,塑料片静止,其左端受到的拉力 与右端受到的拉力 的方向 ;当左端再挂上一个钩码时,如图乙所示,塑料片将做 (选填"匀速"或"变速" 运动,此时塑料片受到的合力为 。
(3)在图甲实验的基础上,用剪刀将塑料片从中间剪断,断开的塑料片向两边加速运动,说明不在同一物体上的两个力 平衡(选填"能"或"不能" 。
小王同学用表面粗糙程度不同的毛巾、木板、玻璃等器材探究“阻力对物体运动的影响”,实验过程及现象如图所示:
(1)小王在实验中设置了三种粗糙程度不同的表面,让小车从斜面上同一位置滑下,小王发现小车在毛巾表面滑行的距离最近,在木板表面滑行的距离较远,在玻璃表面滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小越慢。推理:如是小车在水平面上滑行,受到的阻力越来越小,直到变为零,小车将做 。
(2)牛顿第一定律告诉我们物体的运动 (填“需要”或“不需要” 力来维持,一切物体都有保持原来运动状态不变的性质。
为何漂浮在水面上的竹筷一般都是横躺着而不是竖直的?这一现象引起了小科的思考。
【思考】漂浮在水面上的竹筷只受到重力和浮力的作用,因为它们是一对 力,所以竹筷应该能够竖直地静止在水面上,但事实并不如此。
【实验】小科以内含金属块的中空细塑料管模拟竹筷进行实验探究。如图所示,把一个质量适当的金属块,固定在一根底端封闭的中空细塑料管内的不同位置后,分别轻轻地竖直放在水和浓盐水中,观察它是否始终保持竖直。观察到的实验现象如表:
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|
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水 |
不能 |
不能 |
能 |
能 |
浓盐水 |
不能 |
不能 |
不能 |
能 |
【分析】(1)把金属块和塑料管视为一个物体,金属块位置的改变,会改变物体的 位置。相同条件下,这一位置越低,细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
(2)分析金属块固定在 点时,细管放入水和浓盐水中时的实验现象可知,相同条件下,浮力作用点的位置相对细管底端越 (填“高”或“低” ,细管在液体中能竖直漂浮的可能性越大。
其实,上述实验现象还需要用杠杆、能的转化等知识来解释,有待于继续研究
小明按如下步骤完成探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验:
.如图1中甲图所示,将木块 平放在长木板 上,缓缓地匀速拉动木块 ,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
.如图1中乙图所示,将毛巾固定在长木板 上,木块 平放在毛巾上,缓缓地匀速拉动木块 ,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
.如图1中丙图所示,将木块 平放在长木板 上,并在木块 上放一钩码,缓缓地匀速拉动木块 ,保持弹簧测力计示数稳定,并记录了其示数。
(1)该实验主要采用的探究方法是 。
(2)由图1中 两图可知:当接触面粗糙程度一定时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越大。
(3)由图1中甲乙两图可知:当接触面受到的压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越 (选填“大”或“小” 。
(4)实验后小组交流讨论时发现:在实验中很难使木块做匀速直线运动。于是小丽设计了如图1中丁图所示的实验装置,该装置的优点是 长木板做匀速直线运动(选填“需要”或“不需要” 。实验中小丽发现:当 为 时,木块 相对于地面静止且长木板 刚好做匀速直线运动,则长木板 受到地面的摩擦力大小为 。
(5)实验拓展:如图2所示,放在水平地面上的物体 受到方向不变的水平拉力 的作用, 和 图象分别如图3图4所示。则物体 在第4秒时受到的摩擦力大小为 。
在探究“运动和力的关系”实验中,设计了如图所示的斜面实验。让同一小车滑到接触面分别为毛巾、棉布和木板的水平面上,观察小车子在水平面上滑行的距离。
(1)为了使小车滑到水平面时的初速度相同,实验应让小车从同一斜面的 滑下,这种研究问题的方法是 (选填“转换法”、“模型法”或“控制变量法”)。
(2)伽利略对类似的实验进行了分析并进一步推测:如果水平面光滑,小车在运动时不受阻力,则小车将在水平面上 。说明物体的运动 (填“需要”或“不需要”)力来维持。
(3)牛顿在伽利略等人的研究成果上概括出了牛顿第一定律。该定律 。
.能用实验直接验证
.不能用实验直接验证,所以不能确定这个定律是否正确
.是在大量经验事实的基础上,通过进一步的推理概括得出的
如图所示,是某同学设计的测量小车在固定斜面上运动的平均速度实验装置图。小车从带有适当刻度的斜面顶端由静止自由下滑,图中的圆圈是小车到达 , 两处时,电子时钟所显示的两个不同的时刻,则:
(1)由图可知,斜面上的刻度尺的最小分度值为 。
(2)该实验原理是 。
(3)在实验中,为了方便计时,应使斜面的倾角适当 (选填“大”或“小” 一些。
(4)由图可知:小车在 , 两点间运动的平均速度为 。
在生活中人们常会有一些模糊或错误的认识,其实只要应用科学知识进行分析,就能作出合理解释。
(1)人们经常认为,汽车的速度越大惯性越大,所以要限速,但是高速公路限速牌上却显示,大型车辆最高限速比小型车辆低,原因是汽车的 越大惯性越大。
(2)在今年第四次成品油调价中,汽油价格下调250元 吨,柴油价格下调235元 吨。但细心的小明发现,加油站的汽油价格下调0.18元 升,柴油价格下调0.20元 升,每升柴油价格反而比汽油下调得多,其原因是 。
(3)现在高速公路上不仅有即时测速,还有区间测速,即在某一路段上设置两个监控点,根据车辆通过前后两个监控点的时间来测算车辆有无超速。在如图所示限速要求的高速公路上,第一个监控点测得某辆小车于 以115千米 时的速度通过,相距30千米的第二个监控点于 测得该小车以118千米 时的速度通过。请通过计算判断该小车行驶途中是否超速。
小华同学用下面的装置探究二力平衡的条件,具体操作如下:
(1)如图甲所示,用直径略小于滑轮孔径的铁钉把三个滑轮 、 、 分别钉在木板上,木板竖直挂起待用,用大号缝衣针把细线沿轻质塑料块的中心轴线穿过,并在紧靠塑料块的两侧各打一线结,使塑料块与细线固定在一起,且塑料块不与木板接触。将塑料块由静止开始运动,实验表明,作用在同一个物体上的两个力,方向相反,但 不相等,则这两个力不平衡。
(2)按住塑料块,把跨过 轮的细线移到 轮上,在两线端挂上相同质量的钩码,松手后塑料块由静止开始转动,如图乙所示。按住塑料块,把跨过 轮的细线移到 轮上,把塑料块转过 ,松手后塑料块由静止开始转动,如图丙所示。由此表明,作用在同一物体上的两个力,如果仅仅大小相等,方向成某一角度或方向相反但 ,这两个力不平衡。
(3)在探究同一问题时,另一同学将木块放在水平桌面上,设计了如图丁所示的实验,同学们认为小华的实验优于此实验,其主要原因是 。
A. |
塑料块容易扭转 |
B. |
塑料块是比较容易获取的材料 |
C. |
减少了摩擦力对实验结果的影响 |
请读出所列各仪表的读数:图1中电阻箱接线柱间的电阻值是 Ω;用细线拴一金属块放入盛有20mL水的量筒中,液面位置如图2所示,则金属块的体积为 cm3;图3中被测物体的长度是 cm;用天平测量一金属块的质量,天平平衡时所用砝码及游码如图4所示,则金属块的质量为 g。
在探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)此实验是根据 原理测出摩擦力大小的。
(2)小明刚开始拉木块时,他的水平拉力逐渐增大,但木块仍静止,木块所受的摩擦力 (选填“变大”、“变小”或“不变”);木块被拉动,且越来越快,小明读出某一时刻弹簧测力计的示数为 ,他认为这时摩擦力的大小为 ,他操作中的错误是 。
(3)改正错误后,小明完成了探究过程,比较乙、丙两次实验可得出的结论是 。
(4)在图甲、图乙实验中,假如把木板换成海绵,拿掉弹簧测力计,会发现 (选填“甲”或“乙”)图中海绵凹陷得更深。说明在受力面积一定时,压力作用效果与 有关。
在一次物理兴趣小组活动中,某组同学给大家展示了“探究阻力对物体运动的影响”实验,如图所示。
(1)实验中每次都使同一辆小车从斜面的 高度由静止自由滑下,目的是使小车到达水平面时具有相同的 。
(2)按照图甲、乙、丙的顺序实验时记录的内容如表:
接触面材料 |
小车受摩擦力情况 |
小车在水平面运动的距离 |
毛巾 |
大 |
20.2 |
棉布 |
较大 |
40.0 |
木板 |
小 |
90.1 |
分析表中内容,得到的实验结论是:在其他条件相同时,小车受到的摩擦力越小,运动的距离越 ;进一步推理出的结论是:运动的小车不受阻力作用时,将 。早在300多年前,意大利物理学家 就通过实验和科学推理的方法研究过“力和运动的关系”。本实验所运用的实验和科学推理的方法还可用于研究 (填写实验名称即可)。
(3)上述实验除用到实验推理的方法外,还用到了控制变量法和 法。
(4)实验中若再添加一小木块,就可用图丙装置来探究“动能与速度的关系”。具体的操作是让同一小车从斜面的 由静止自由滑下,去撞击置于木板表面相同位置的木块并进行比较。
在“探究重力与质量的关系”的实验中:
(1)测量物体重力前,除了观察弹簧测力计的量程和分度值外,还应将弹簧测力计在 方向调零。
(2)测量物体重力时,应将物体挂在弹簧测力计下并让它处于 状态,这时弹簧测力计的示数(即拉力大小)就等于物体的重力。
(3)实验小组的同学测量出了不同质量钩码所受重力的多组数据。其中一次测量时弹簧测力计指针位置如图所示,其读数为 。
(4)实验小组的小虹同学提出:“还可以测量钩码以外的其它物体的质量和重力,将这些数据与钩码的数据放到一起来寻找规律。”而同组的小宇同学不赞同,他认为“必须全部用钩码的重力与质量的数据来寻找规律”。你认为 同学的观点是正确的。