如图甲是一枚简单的液体燃料火箭结构图,小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动。
(1)模拟火箭升空的原理:三组同学分别进行了下列活动,其中现象产生的原理与火箭升空相同的有_________________;
(2)验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦:某同学利用不吸水、硬质的纸张,制成等质量、密封的圆锥体和长方体,在同一高度让两者同时自由下落,如图乙所示。
①为比较两者所受摩擦力的大小,他们需观察_____________________;
②为使实验效果更明显,下列措施可以采用的有____________________。
A.在更高处让两物体自由下落
B.用木头替代纸张进行实验
C.让两物体在水中自由上浮
(1)如图甲所示,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿着水平的长木板做匀速直线运动,木块在水平木板上受到的滑动摩擦力的大小等于 ,要研究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系,一定要保持接触面的粗糙程度相同,改变木块对长木板的压力,这种研究问题的思维方法运用在许多物理实验中,请列举一例: .
(2)如图乙所示,在“探究光折射时的特点”的实验中,两组同学根据实验现象作出了光路图.对比光路图可以发现,当光以相同的入射角斜射入 (选填“相同的”或“不同的”)介质中时,折射角不同,折射角的大小可能与什么因素有关?你的猜想是: .
如图(甲)所示,用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力.弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升,其示数F 与上升的高度h之间的关系如图(乙)所示.试解答下列问题.
(1)钩码所受的重力为 N.
(2)当h="4cm" 时,弹簧测力计的示数是 N,桌面对钩码的支持力是 N.
(3)从开始提升到h=16cm,弹簧测力计对钩码所做的功是多少?
为了探究静摩擦力作用的相互性,并比较一对相互作用的静摩擦力的大小,某实验小组设计了如图(甲)所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上.后来经过讨论,完善了实验装置,如图(乙)所示.
(1)在理想情况下,B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 的示数,A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计 的示数.(填“C”或“D”)
(2)在B下面放细圆木条的目的是 ,在A 上放钩码的目的是 .
(3)实验中需向右缓慢移动铁架台F,在此过程中,应使A、B保持相对 ,整个装置静止后,读取两个弹簧测力计的示数F1、F2.(填“运动”或“静止”)
(4)分析实验数据,若 ,则静摩擦力的作用是相互的,且一对相互作用的静摩擦力大小相等.
同学们体育课上都拍过皮球,你知道当你拍球时,球对地面的压力是多少吗?给你一个体重秤、一个充好气的篮球、一张大小合适的白纸、一个装有适量水的水槽。请设计一个实验估测一下人拍球时球对地面的压力。
小明的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒。小明有些怀疑,通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,设计并进行了如下实验:如下图所示,他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动),慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度θ,记录结果如下表。
(1)小明是通过 来判断物体的稳度。
(2)分析数据 (填实验次数的序号)可以得到稳度与重心高低之间的关系。
(3)分析小明的实验数据,发现物体的稳度还与 有关。
(4)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,它们的重G相同,结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较______(写出表达式)就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
(5)根据小明得出的探究结论,对于SUV型汽车生产厂家来说,以下最有研究价值的问题是( )
A.是否可以通过加大车轮间距离提高稳度 |
B.如何降低用户的成本 |
C.稳度是否与汽车车重有关 |
D.如何提高大家的科学素养 |
(5分) 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时,做了以下的三个实验:
实验一:用弹簧秤拖动木块在水平木板上运动
实验二:用弹簧秤拖动木块在垫有毛巾的水平木板上运动
实验三:用弹簧秤拖动放有砝码的木块在水平木板上运动
回顾课堂上的实验过程回答问题:
(1)该实验的原理是什么?________________。
(2)拖动木块应做什么运动?_________________。
(3)实验一、二为什么要用同一木块?实验可得出什么结论?________________________________。
(4)实验一、三为什么要用同一水平木板?实验可得出什么结论?_______________________________。
小强认为:“物体的运动方向总是与其受力的方向相同。”请你只利用一个乒乓球,设计一个简单实验,证明小强的观点是错误的。要求:简述实验步骤、实验现象并简要说明。
小明在学习摩擦力一节时,为了探究滑动摩擦力跟正压力关系,设计了如图(甲)实验装置。实验器材有:木块、长木板、砂和砂桶、测力计、20克砝码若干个、细线等。
(1)实验方法:将木块用测力计水平拉住,测力计另一端固定在桌上一侧;细线一端和砂桶连接,另一端跨过定滑轮和长木板相连。实验时在砂桶中加砂,使长木板运动,当木块达到稳定时,测力计读数等于木块和长木板之间的滑动摩擦力大小。请问木板的运动是否一定要作匀速运动 (填“一定”或“不一定”)。
(2)在木块上加砝码就可以改变木块对长木板的正压力,改变砂桶中砂的质量,使长木板运动,读出测力计的读数。小明做了四次实验,得到了下表四组数据,其中在第3次实验时,测力计的示数如图(乙)所示,请你帮小明读出测力计的示数并填入相应的位置。
次数 |
木块质量(克) |
20克砝码(个数) |
正压力大小(牛) |
测力计的读数(牛) |
1 |
400 |
0 |
3.92 |
1.57 |
2 |
400 |
2 |
4.31 |
1.72 |
3 |
400 |
4 |
4.70 |
|
4 |
400 |
6 |
5.10 |
2.05 |
(3)对上表格中正压力大小和测力计读数分析你能得出的结论是 。
小强利用如图所示装置,探究“物体处于平衡状态时各力的关系”。他根据实验数据绘制了台秤的示数FN随弹簧测力计的示数FT变化的图像,如图所示。请你根据图像分析:当弹簧测力计的示数FT=0.8N时,台秤的示数FN=________N。
在初中物理实验中,用长方体木块作实验器材可以研究很多问题,现在请你以长方体木块作为实验器材之一,可以适当添加其他辅助器材,设计两个实验来研究或说明相关的物理问题。(力、热、声、光、电均可)
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添加主要器材 |
主要实验过程 |
研究或说明的 物理问题 |
示例 |
弹簧测力计、 细线 |
用细线将木块悬挂在弹簧测力计钩上,待木块静止时,读出弹簧测力计示数。 |
木块受到重力 |
设计一 |
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设计二 |
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(5分)小明和小红用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件:
(1)先把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态.为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向_______ (填“左”或“右”)移动.
(2)如乙图,用弹簧测力计从M位置移动N位置用力使杠杆在水平位置处于平衡,弹簧测力计的示数将会变________,这是因为________________.
(3)小明用调节好的杠杆进行了一次实验,所得数据如下表:
动力/N |
阻力/N |
动力臂/cm |
阻力臂/cm |
4 |
3 |
2 |
6 |
于是他得出了杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
请你对此作出评价: __________________________________________________________.