(10分)小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的 .
②选用图甲探究的是动能与 的关系,得出的结论是: .
③选用图乙探究的是动能与 的关系.
在做完探究“动能的大小与什么因素有关”的实验后,小华提出了这样一个问题:
“如果改变斜面的长度,仍使小球从同一高度滚下,小球的动能变不变呢?”
“当然不变了,”同桌小明立刻回答说,“因为高度并没有变.”
“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢?”小红说.
“做一做实验不就知道了吗?”
于是他们准备利用身边的实验器材,通过实验进行探究.他们还为这个探究活动设计了一个探究报告,以下就是这个探究报告的框架.在报告中有的地方没有填写,请你帮助他们尽可能地完善.
探究课题:同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面底端的动能是否相同?
猜想:尽管斜面的坡度不同,只要钢球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.
(3) 实验器材和实验装置
如图所示.
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(8分)阅读短文,回答问题。
夜幕下,扬州“第一大道”文昌路边LED灯将道路照得犹如白昼,这种LED灯是通过光电转换来供电的。下图是扬州某小区利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图。其中,R是光敏电阻,此光敏电阻的阻值R、流过线圈也流I与光照度E(单位勒克斯,符号lx)之间的几次实验数据如下表所示:
光照度E/lx |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
光敏电阻R/Ω |
60 |
30 |
20 |
15 |
12 |
10 |
线圈中电流I/m A |
21. 4 |
27. 3 |
30.0 |
31. 6 |
32. 6 |
33. 3 |
当线圈A中的电流I≥30.0mA时,动触点D与静触点G、H接触。
(1)由表格中数据可知,光敏电阻的阻值R随光照度E的增强而 。
(2)白天,太阳能电池板将 能转化为 能,这种能量通过再次转化储存在大容量蓄电池内。傍晚,当光照度小于 lx(勒克斯)时,路灯开始工作。
(3)请用铅笔画线将电路原理图连接完整,使工作电路能正常工作(与触点的接线只能接在静触点上,图中已给出静触点E、F、G、H的四根引线;连线不能交叉)。
(4)一只功率为6W的LED灯,通电后其发光亮度相当于30W的日光灯。某间教室有24 盏30W的日光灯,每天平均使用2 h,如果能用6W的LED灯进行照明,则一个月(按 30天计算)可节约电能
k w· h.
(5)据有关部门发布消息,5年内全市小区将全面覆盖LED路灯。但目前有部分市民反映LED路灯亮度不够,请你提出一条能提高亮度的合理化的建: 。
220V 25W和220V 100W白炽灯泡的灯丝均是由金属钨材料制成的,其长度基本相同,但是粗细不同,因而在点亮后的亮度也不同.试回答:哪个灯泡的电阻丝较粗?为什么?
在一次课外活动中,老师带领同学们到海运码头去参观。看到大型起重机一台挨一台,个个高昂着头。老师指着它们问身边的同学:知道这些“大力士”是根据什么道理制造的吗?“滑轮组呀!”同学们脱口而出。“用它们来钓(吊)鱼怎么样?”大家捧腹大笑。“笑什么啊!”老师越是一本正经,同学们越是笑得前仰后合。
“你们多少也要体谅点儿,它们整天忙碌着,闲暇时钓钓鱼轻松一下难道不应该?”
“应该还是应该,就是太不合算了,也就是说用它们来钓鱼,其机械效率太低了。”小明应答着。
小明同学的说法对吗?请你结合上述情景,对其说法作出评价。
演绎式探究一一研究带电小球间的作用力:
经科学研究发现,两个带电小球所带电荷量分别为q1、q2,当它们之间的距离为r(远大于小球的直径)时,它们之间的作用力F=,其中常量k = 9×109N2·m2/C2。
(1)如图,将甲、乙两个带电小球放在光滑的绝缘水平面上,若甲球带正电荷、乙球带负电荷,则它们之间的作用力为 力(“引”或“斥,’),此时两球将相互_(“靠近”或‘.远离”).
(2)如图,为了使这两个小球在原来的位置静止,沿着甲、乙两球的球心连线方向,在乙球的右边某位置放上一个电荷童为q3的小球丙,此时恰好使得三球均保持静止。则丙球应该带_电荷(“正”或“负”)。请你证明,此时有关系成立。
临近毕业,承承所在班级拍摄毕业照时,摄影师看到两边一些同学没有进入镜头,他及时进行了调整,顺利完成了拍照,请你说说摄影师是怎样进行调整的?(提示:镜头,暗箱怎样调)
图甲是内胆为铝质材料的电饭锅,内部电路如图乙所示,R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V50Hz),闭合手动开关S1,电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合,S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。(已知水的比热容为4.2×103J/(kg. ℃);查表可知铝的熔点为660℃)
请解答下列问题:
(1)如果接通电源后没有放入食物就闭合开关S1,电饭锅 的内胆是否会熔化?为什么?
(2)在保温和加热两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是多少?
(3)若在一个标准大气压下将温度为20℃,质量为2.5kg的水烧开需要16min40s,求电饭锅正常工作时电能转化为内能的效率是多少?
如图是电热毯示意图,虚线表示毯内电热丝,它的某处已断开,但外表又无法看出。某同学做了如下检测:
(a)将5枚大头针分别插在图中a、b、c、d、e处,使之与电热丝接触;
(b)将插头在家庭电路上,用试电笔分别测试a、b、c、d、e各点,发现只在b点试电笔不亮,由此便确定了断点区域,找出了断点位置。
请回答:
(1)这几枚大头针相当于________;
(2)用笔将图中确定的断点区域的电热丝描出来(将虚线画成实线)。
王聪是班里有名的“物理迷”,他爱观察,勤思考。一天,妈妈到超市买了一台家用豆浆机,他仔细观察了豆浆机的构造、铭牌和制作豆浆的过程,发现其中用到了许多物理知识。
(1)机座底部安装有三个小橡皮碗,相当于“吸盘”,可以防止豆浆机在打浆时位置发生移动。“吸盘”是利用 起固定作用的。
(2)豆浆机电源线的插头有三个脚,如图甲所示,其中稍长些的脚是把豆浆机的金属部分与 相连接。
(3)豆浆机的机头主要由一个电热器(电热丝)和一个电动机带动的打浆器构成。制作豆浆的过程是先加热,再打浆,再加热煮熟,即加热和打浆是交替进行的。由此可知,豆浆机中的电动机和电热器的连接方式是 。
(4)当豆浆打好时,戴眼镜的王聪打开豆浆机,如图乙所示,他只闻到香味却看不清楚豆浆。请你用学过的物理知识解释其中的原因。
如图所示,是我国空军的轰 轰炸机,它是我国自主研发的新一代中远程型轰炸机。2018年5月19日,解放军空军出动轰 在我国的永兴岛进行起降训练。轰炸机在机场跑道上启动,加速滑行一段距离后腾空而起,飞向5000米左右的高空,在蓝天翱翔一段时间后,完成既定任务,成功返回机场,继续沿跑道滑行一段距离,平稳地停在指定位置。
请结合上述情景,找出一个相关的物理信息,并指出其对应的物理知识,不得与示例重复。
示例:物理信息:轰炸机腾空而起;
物理知识:空气对轰炸机产生的升力大于重力。
作答:物理信息:
物理知识:
冬天,家里使用电烤火炉取暖时,电炉丝已经热得发红,而连接烤火炉的导线却不怎么热。请用所学物理知识解释这个现象。
请按照下列要求作答。
(1)读出图甲所示的体温计的示数为 ;
(2)读出图乙所示的电阻箱的示数为 。
空调扇因同时具有“送风、加湿和降温”等功能而成为人们夏季消暑纳凉的常用电器。如图1为某品牌空调扇结构示意图,其内部电路中有送风电扇和加湿电动机。
(1)空调扇底座安装四个万向轮,这种设计可以通过 的方法来减小摩擦,便于移动空调扇。
(2)该空调扇工作时,若只闭合送风开关,送风电动机工作;若同时闭合送风开关和加湿开关,两个电动机都工作;若只闭合加湿开关,加湿电动机不工作。下列电路(图 设计符合上述要求的是 。
(3)当送风电动机和加湿电动机同时工作时,水箱中的水进入冷网帘后不断 (填物态变化名称),从而吸收热量以降低空气湿度,空调扇吹出来凉风。
2018年5月21日,在西昌卫星发射中心,伴随着大量白雾的长征四号丙运载火箭腾空而起,搭乘火箭的“鹊桥”号中继卫星成功升空,如图所示。当星箭分离后,“鹊桥”达到一定高度,打开伞状抛物面天线;变轨后,“鹊桥进入近地点约200公里、远地点约40万公里的地月转移轨道,将进行在轨测试,为未来实现着陆器巡视器与地面站之间的测控与数据传输提供通信桥梁。“鹊桥”将成为人类历史上第一颗地球轨道外专用中继通信卫星,这是我国在月球探测领域取得的新突破。
请根据以上材料,找出一个相关的物理信息,并指出其对应的物理知识,不得与示例重复。
物理信息:实现着陆器、巡视器与地面站之间的测控与数据传输;
物理知识:利用电磁波通信
作答:
物理信息: ;
物理知识: 。