图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB可绕O点旋转,A端与直杆底端相连,B端装有塞子当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空⽓开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,现有刻度尺、量筒和水,请完成实验:
①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h;
②将浮子装满水,用_______________________;
③浮子上底面的面积表达式:S上=_________(用所测量物理量的符号表示)。
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm2,外界大气压为1.0×105Pa,浮子、直杆、细杆AB、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停⽌进水时,浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍,OA=6cm,OB=4cm,塞子受到水的压力为___________N。
(3)科学研究表明,⼀定质量的⽓体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过⼀定⾼度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证⻢桶正常使用,应如何移动调节螺母:__________。
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小华探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码的质量均为100g,杠杆上相邻刻线间的距离相等。请按要求完成下列问题:
(1)将杠杆安装在支架上,发现杠杆右端下沉,此时应将杠杆右侧的平衡螺母向______调(选填 “左”或“右”),使杠杆在水平位置平衡。
(2)将杠杆调节水平平衡后,在杠杆上的B点悬挂了3个钩码,如图所示。为使杠杆保持水平平衡状态,应该在A点悬挂 ________个钩码。
(3)若撤掉杠杆A点的钩码,为使杠杆在水平位置平衡,应该用弹簧测力计在杠杆______(选填 “A”或“C”)处竖直向上拉,当杠杆水平平衡时,弹簧测力计的示数为_______N。(g取10N/kg)
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如图甲所示,小明依据课本的实验方案测量本地的大气。
(1)实验时先把注射器的活塞推至注射器的底端,当筒内空气全部排尽时,筒内______(填“有”或“无”)大气压;
(2)然后用皮封住注射器的小孔,按图乙所示安装女器材,水平向石慢地拉动注射器筒,当弹簧测力计的示数增大到时,注射器中的汗塞刚开始滑动,已知活塞的面积是,则可求出大气压强是p=______Pa;
(3)小明利用气压计测量实际的大气压,示数如图乙所示,其值为______Pa;
(4)对比两次实验结果,实验数据中存在差异的原因可能的是可能是______;
(5)小明发现:如果在针筒内吸入一定质量的空气,然后用橡皮帽将气体封闭起来,在推活塞的过程中,越推越费力。由此小明猜想:其他条件一定时,封闭气体的体积起小,压强______;
(6)为了验证自己的猜想,小明用一个30mL的注射器吸入一定质量的空气后连接到气压计上,通过推拉活塞,测得数据记录如表:
V/ml | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
p/kPa | 120 | 80 | 60 | 48 | 40 |
①根据表中的数据可得出封闭气体的烘p与体积V的数学关系式为:p=______(体积单位m3,压强单位Pa);
②当小明不推拉活塞时,注射器内的空气体积为______mL。
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某实验小组的同学对A、B两根长度相同粗细不同的橡皮筋进行研究,将橡皮筋的一端固定,另一端悬挂钩码(图所示),记录橡皮筋受到的拉力大小F和橡皮筋的长度L,根据多组测量数据做出的图线如图所示:
(1)分析右图中B图像可知:在拉力不超过_____N,橡皮筋伸长的长度与它所受的拉力成_____;
(2)当在两根橡皮筋上悬挂重力为10N的物体时,橡皮筋A的伸长量为_____cm。分别用这两根橡皮筋制成的弹簧测力计,用橡皮筋_____制成的测力计测量的精确程度高(选填“A”或“B”);
(3)根据力的作用是相互的,所以钩码对橡皮筋的拉力_____(大于/等于/小于)橡皮筋对钩码的拉力(即橡皮筋形变而产生的弹力)。其实英国物理学家胡克于1678年就提出(胡克定律):弹簧在发生弹性形变时,弹簧的弹力F与弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比,其大小表示为:,其中为劲度系数,其大小等于弹力与弹簧的伸长量(或压缩量)的比值。则根据上述信息:在弹性限度以内,若将本实验中两根粗橡皮筋并联起来后使用,其劲度系数为_____ N/m。
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(1)在“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验中,如图甲所示。
①小宇选用质量不同的两个钢球A、B(mA>mB)从同一斜面上相同的高度处由静止滚下,分析钢球两次推动水平面上的木块移动的距离,可以探究动能大小与__________的关系;
②实验中,钢球在水平面上推动木块移动的距离__________(选填“相同”或“不同”)。比较实验现象,可以得出动能较小的是__________钢球;
③实验中,若让同一钢球从斜面相同高度处滚下,推动木块在粗糙程度不同的水平面上移动,他发现水平面越光滑,木块移动的距离越__________(选填“远”或“近”),若水平面绝对光滑,木块将____________________;
(2)他还想“探究滑动摩擦力与压力大小的关系”,进行了如图乙所示的实验;
①在实验操作中他发现,弹簧测力计斜向上拉动物块时,也可使物块在长木板上沿水平方向做匀速直线运动,此过程中,物块处于__________(选填“平衡”或“非平衡”)状态;弹簧测力计对物块的拉力和物块受到的滑动摩擦力__________(选填“是”或“不是”)一对平衡力,理由是__________;
②保持接触面粗糙程度不变,沿水平方向拉物块做匀速直线运动,通过实验得到了表格中的相关数据,请帮他分析,此次试验中,滑动摩擦力的大小与压力之间的表达式为:__________。
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小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
(1)实验中通过______反映小球动能的大小;实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度______(选填“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下,这样做的目的是______。
(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上,进行实验,而保证小球质量和高度______(选填“相同”或“不同”),发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回的越高,如果接触面光滑到没有摩擦,那么小球将______
A.沿着斜面匀速直线运动 B.不能上升到初始高度,最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止 D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
(5)小明在(4)中用到一种科学方法,下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法______
A.阿基米德原理 B.杠杆原理 C.牛顿第一定律。
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如图是探究“物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图,其中mA=mB<mC,hA=hC>hB:
(1)实验中,探究的动能是指_____(填序号);
A.小球在斜面上的动能 B.小球撞击木块时的动能
C.小球撞击木块后的动能 D.木块被小球撞击的动能
(2)使质量相同的小球从斜面上不同高度处自由滚下,是为了研究动能大小与_____的关系;
(3)在做了探究“物体动能大小与哪些因素有关”的实验后,有些同学对“质量不同的小球从同一斜面同一高度由静止开始滚下,刚到达底部时的速度大小相等”有疑惑,小明设计了如图所示的实验:让质量不同的小球A、C同时从同一高度由静止开始沿光滑斜面滚下,观察和比较两球相对运动情况,若C球相对于A球_____(选填“运动”或“静止”),就可以说明任一时刻两球的_____相等;
表面 | 毛巾 | 棉布 | 木板 |
摩擦力 | 最大 | 较大 | 最小 |
小车运动距离 | 最近 | 较远 | 最远 |
(4)如上表,完成实验后,同学们还联想到以前学习牛顿第一定律时,也用到了斜面:让同一小车从同一斜面的同一高度由静止滑下,在三个不同的表面上能滑行的距离______(选填“相等”或“不相等”),小车在这三个表面上滑行的过程中克服摩擦力做功_____(选填“相等”或“不相等”)。
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如图所示,小明站在地铁站台,他透过玻璃板制成的屏蔽门,可以看到车道另一侧竖直墙壁上的广告牌和自己在玻璃屏蔽门后面的像。他根据该现象设计了在站台上粗略测量屏蔽门到广告牌之间距离d的实验。实验步骤如下,请完成相关内容:
(1)小明相对于玻璃屏蔽门前后移动直到观察到___________;
(2)记下________________;
(3)量出________的距离。这个距离就是玻璃屏蔽门到广告牌之间的距离d,其物理依据是________。
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在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,根据图所示实验操作,从中选出一些图,针对某一个因素进行研究,并通过分析弹簧测力计的示数,得到探究结果。
(1)分析图①②③,说明浮力的大小与_____有关。
(2)比较图③④,说明浸没在液体中的物体受到浮力的大小与_____无关。
(3)比较图④⑤,说明:物体排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越_____。
(4)小明想探究“物体受到的浮力与其形状是否有关”,他找来薄铁片,烧杯和水进行实验,实验步骤如下:
步骤一:将铁片放入盛水的烧杯中,铁片下沉至杯底;
步骤二:将铁片弯成“碗状”再放入水中,它漂浮在水面上。
①通过分析可知,步骤一中铁片受到的浮力_____步骤二中铁片受到的浮力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
②小明得出结论,物体受到的浮力与其形状有关。小明得出错误结论的原因是:他只关注了铁片_____的改变,忽视了_____对浮力大小的影响。
(5)认真分析实验数据,计算物体A的密度为_____,实验用的盐水的密度为_____。(ρ水=1×103kg/m3)
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在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验中:
(1)小明的三次实验情况分别如图中的甲、乙、丙所示,实验时,用弹簧测力计拉木块在水平木板(或毛巾)上做匀速直线运动,根据_______________知识可知,这时滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的示数。
(2)小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力的关系”时,利用图中甲、乙两组数据比较得出:“压力越大,滑动摩擦力就越大”的结论。你认为他这样对比这两组数据就得出这样的结论对吗?_______________。你的理由是:______________________________。
(3)请你根据小明这三次实验情况设计一个实验数据记录表格_______________。
(4)从图中甲、丙两组数据比较,你能得出的结论是:_____________________________。
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