【題目】在探究“浮力大小與哪些因素有關”的實驗中,某小組同學用如圖所示的裝置,將同一物體分別逐漸浸入到水和酒精中,為了便于操作和準確收集數(shù)據(jù),用升降臺調節(jié)溢水杯的高度來控制物體排開液體的體積。他們觀察并記錄了彈簧測力計的示數(shù)及排開液體的體積,實驗數(shù)據(jù)記錄在表中。
液體種類 | 實驗序號 | 物體重力 G物(N) | 彈簧測力計示數(shù) F(N) | 物體受到浮力F浮(N) | 排開液體體積 V排(cm3) |
水 ρ水=1.0g/cm3 | 1 | 2 | 1.5 | 50 | |
2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
酒精 ρ酒精=0.8g/cm3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(1)分析表中數(shù)據(jù),實驗所用物體的重力為_______N,第一次實驗中物體所受的浮力F浮=_______N。
(2)分析比較實驗序號1﹑2和3(或4﹑5和6)可初步得出的結論:當液體的種類相同時,排開液體的體積越_______,浸在液體中的物體受到的浮力越大;分析比較實驗序號_______可初步得出的結論:當排開液體的體積相同時,液體密度越大,浸在液體中的物體受到的浮力越大。
(3)請你計算出第一次實驗中物體排開水受到的重力G排=_______N.通過比較每次實驗中物體受到的浮力和它排開液體的重力的關系,還可以驗證_______原理。
(4)本實驗在探究“浮力的大小與哪些因素”有關時,選用了不同液體并進行了多次實驗,其目的是為了_______(選填字母序號)。
A.尋找普遍規(guī)律 B.取均值減小誤差
(5)實驗中小明同學觀察到將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時,彈簧測力計的示數(shù)越_______。于是他靈機一動在彈簧測力計下掛一個重1.5N的物塊,如圖(甲);當他把物塊浸沒在水中時,如圖(乙),彈簧測力計的讀數(shù)為0.5N,他就在0.5N處對應標上1.0g/cm3的字樣;當他把物塊浸沒在酒精中時,如圖(丙),應該在彈簧測力計刻度盤的_______N處對應標上0.8g/cm3的字樣,聰明的他就將此彈簧測力計改裝成了一個能測液體密度的密度秤。
【答案】2 0.5 大 1、4或者2、5或者3、6 0.5 阿基米德 A 小 0.7
【解析】
(1)由表格可知物體的重力,根據(jù)稱重法求出第一次實驗中物體所受的浮力;
(2)①分析比較實驗序號1、2和3(或4、5和6)可知,液體的密度相同,物體浸入液體中的體積不同,彈簧測力計的示數(shù)不同,根據(jù)稱重法求出受到浮力的大小,即可得出結論;
②物體所受浮力大小與液體的密度和排開液體的體積有關,在探究浮力的大小與液體密度的關系時,應控制排開液體的體積不變,改變液體的密度再表格數(shù)據(jù)即可得出答案。
(3)根據(jù)m=ρV和G=mg求出物體排開水受到的重力,比較排開水的重力和受到的浮力即可驗證阿基米德原理。
(4)根據(jù)實驗的目的可知多次實驗的目的。
(5)根據(jù)阿基米德原理可知同一個物體浸沒在密度越大的液體中所受的浮力越大,根據(jù)稱重法可知彈簧測力計示數(shù)的變化;根據(jù)阿基米德原理求出,物體在酒精中受到的浮力,根據(jù)稱重法求出彈簧測力計的示數(shù)即為此時在彈簧測力計刻度盤的位置。
(1)分析表中數(shù)據(jù)可知,實驗所用物體的重力為2N;第一次實驗中物體所受的浮力F浮=G﹣F′=2N﹣1.5N=0.5N;
(2)①分析比較實驗序號1、2和3(或4、5和6)可知,液體的密度相同,物體浸入液體中的體積越大,彈簧測力計的示數(shù)越小,即所受的浮力變大;
故可得結論:當液體的種類相同時,排開液體的體積越大浸在液體中的物體受到的浮力越大。
②在探究浮力的大小與液體密度的關系時,應控制排開液體的體積不變,改變液體的密度;結合表格可知1、4或者2、5或者3、6符合。
(3)第一次實驗中物體排開水受到的重力:
G排=m排g=ρV排g=1.0×103kg/m3×50×10﹣6m3×10N/kg=0.5N,
因F浮=G排=0.5N,所以可以驗證阿基米德原理。
(4)在探究“浮力的大小與哪些因素”有關時,選用了不同液體并進行了多次實驗的目的是減小偶然性,使實驗得出的實驗規(guī)律更具有普遍性,所以本實驗的目的是尋找普遍規(guī)律。
(5)根據(jù)F浮=ρgV排可知,物體浸沒時排開水的體積和本身的體積相等,所以將同一個物體浸沒在密度越大的液體中時受到的浮力變大,根據(jù)F浮=G﹣F′可知彈簧測力計的示數(shù)越;
當他把物塊浸沒在水中時,受到的浮力:
F浮=G﹣F′=1.5N﹣0.5N=1N,
根據(jù)阿基米德原理得:
1N=ρ水gV排﹣﹣﹣﹣﹣①
當他把物塊浸沒在酒精中時,
F浮酒=ρ酒gV排﹣﹣﹣﹣﹣②
因兩者排開液體的體積相等,
所以,①②兩式相比可得:
F浮酒=0.8N,
此時應標在彈簧測力計的1.5N﹣0.8N=0.7N處。
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【題目】實驗桌上有電源一個、開關一個、導線若干以及裝有液體的兩個完全相同的保溫燒瓶,如圖所示。小華利用上述實驗器材證明:當兩個燒瓶串聯(lián)在同一電路中時,液體溫度的變化與液體的比熱容有關。下列說法正確的是( )
A. 兩個燒瓶內液體質量相同
B. 兩個燒瓶內裝的是不同種液體
C. 兩個燒瓶內電阻絲的阻值不相同
D. 通電一段時間后,比熱容大的液體,溫度計示數(shù)變化大
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【題目】工人利用圖所示的滑輪組將重400 N的物體向上勻速提起2m。所用拉力為250 N.(不計繩重和摩擦力)
(1)滑輪組的機械效率是多少?
(2)不計繩重和摩擦,則動滑輪重為多少?
(3)若用此滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升2m,拉力在這一過程中所做的功是多少?
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【題目】2018年2月22日,質量為73kg的武大靖在平昌冬奧會短道速滑男子500m決賽中為中國代表團獲得了金牌。(g=10N/kg)
(1)武大靖所受重力多大?
(2)武大靖奪冠時的平均速度大約為12.5m/s,若他以12.5m/s的速度沿直線勻速滑行100m需要多少秒?
(3)當武大靖雙腳站立在水平冰面時,若所穿的滑冰鞋和其它裝備的總質量為2kg,冰刀與地面的接觸總面積是10cm2,他對冰面的壓強為多大?
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【題目】為了給立方體工件表面均勻地涂上某種油,需要用豎直向下的力F把漂浮在油面上的工件緩緩地壓入油內,如圖甲所示。工件的下底面與油面的距離為h,力F與h的大小關系如圖乙所示。由圖可知該工件的重力為_______N,在C點時工件所受的浮力_______N。
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【題目】在測量鹽水密度的實驗中,小敏先用調好的天平測出燒杯和杯內鹽水的總質量為80g,如圖甲所示,然后她將一部分鹽水倒入量筒,如圖乙所示,接著她用天平測量燒杯和杯內剩余鹽水的總質量,天平平衡時的情景如圖丙所示。根據(jù)實驗過程及現(xiàn)象,下列選項中,判斷正確的是( )
A. 倒出鹽水的體積為30cm3
B. 剩余鹽水的質量為45g
C. 倒出鹽水的質量為33g
D. 鹽水的密度為1.1×103 kg/m3
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【題目】小明用電壓表、電流表、滑動變阻器、導線、開關及新的干電池等實驗器材,測量額定電壓為2.5V小燈泡L的額定功率。
(1)小華連接好如圖甲所示電路,閉合開關S前,滑動變阻器的滑片P應移至_____端。(選填“A”或“B”)
(2)小華閉合開關后,移動滑動變阻器的滑片P,當電壓表示數(shù)為2.5V時,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)如圖乙所示,由此可知,此時通過小燈泡L的電流為_____A;小燈泡L的額定功率為_____W。
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【題目】如圖所示,不計摩擦和繩重,把一個重為20N的物體沿豎直方向在4s內勻速提升了2m,所用拉力F為12.5N。下列說法中正確的是( )
A. 動滑輪重7.5N
B. 4s內拉力F做功25J
C. 4s內拉力F的功率為6.25W
D. 滑輪組的機械效率為80%
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【題目】小明做測“小燈泡電功率”實驗時,所用器材有電壓為6V的電源,額定電壓為2.5V的小燈泡,以及符合實驗要求的滑動變阻器、電壓表、電流表、開關和導線。
(1)如圖甲所示是小明沒有連接完整實物電路,請你用筆畫線代替導線,幫小明將實物電路連接完整____;
(2)小明連好電路閉合開關后,發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光較暗,無論如何移動滑動變阻器滑片P,小燈泡亮度都不變,則原因可能是_____。
(3)小明調整電路后閉合開關,移動滑片P到某處。電壓表的示數(shù)為2.2V,要測得小燈泡的額定功率。應將滑片P向_____(選填“左”或“右”)端滑動。
(4)小明通過移動滑片P,分別記下了多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成了如圖乙所示的U﹣I圖象,根據(jù)圖象提供的信息,可計算出小燈泡的額定功率是_____W。
(5)實驗結束后,小明僅將小燈泡換成定值電阻,來探究電流與電阻的關系,小明相要完成四組實驗,準備好的定值電阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
①將電路連接正確后,閉合開關,移動變阻器的滑片P,使定值電阻兩端的電壓為2V,此時電流表的示數(shù)如圖丙所示,為_____A,則定值電阻的阻值為_____Ω。
②斷開開關,將定值電阻換成阻值為10Ω的電阻,其余不動,閉合開關,電壓表示數(shù)將_____(選填“變大”或“變小”);為完成此四組實驗,滑動變阻器的最大電阻應不小于_____Ω。
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