小明在探究“物距和物高一定时,物体经小孔所成的像的高度和像距的关系”时,所用的实验器材有:用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30cm的直尺,实验装置的示意图如图所示。
(1)该实验应该在较 的环境下进行。(选填“亮”或“暗”)
(2)记录的实验数据如表,请在方格纸上画出像高与像距的关系图象。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
物距u/cm |
相同 |
|||||
物高h1/cm |
相同 |
|||||
像距v/cm |
4.0 |
8.0 |
12.0 |
16.0 |
20.0 |
24.0 |
像高h2/cm |
2.0 |
4.1 |
6.0 |
8.0 |
9.9 |
12.0 |
(3)根据图象,得出的探究结论是: 。
(4)另一名同学在做该实验时,更换了部分实验器材,其实验装置的示意图如图所示。外筒(足够长)用不透明的材料制成,左端开有小孔;内筒(内径约14cm)的筒壁用不透明的材料制成,左端用半透明塑料膜做屏,并可以在外筒中自由地拉出或推入。其他器材不变。和小明所用的装置相比较,请说出该同学用这样的装置做实验的好处和不足。(各写一条即可)
好处: ;
不足: 。
质量可忽略的细绳上端固定,下端系一质量为m的金属螺母,做成摆长为l的摆(如图所示),让螺母在竖直面内小幅度往返摆动,每完成一次往返摆动的时间均为
请你根据 ,推测,螺母往返摆动一次的时间T与螺母的质量m是否有关 (选填"有关"、"无关")。现有足量的细绳、大小相同的金属螺母,这些螺母有的质量相等,有的质量不等,写出验证你的推测的实验步骤(若有需要,可补充器材)。
横截面积均为S=1cm 2的物体A与塑料B粘合成一个粘合体,全长为l=50cm,粘合体放入水中时漂浮在水面,浸入水中的长度为 ,如图所示,现将浮出水面部分切掉,以后每浮出水面一部分,稳定后就把它切掉。已知ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,ρ B=0.4×10 3kg/m 3,g取10N/kg。求:
(1)粘合体未被切前,A底面受到水的压强;
(2)粘合体未被切前的总质量;
(3)第一次切掉后,稳定时浸入水中的长度;
(4)第四次切掉后,稳定时浮出水面部分的长度。
如图甲所示,一个底面积为75cm 2的柱形物体A挂在弹簧测力计下,静止时弹簧测力计的示数F 1=15N:底面积为120cm 2且足够深的柱形容器放在水平桌面上,将物体A放入容器中且与容器底接触但对容器无压力,慢慢向容器注水,待液面稳定后物体A上表面到水面的距离h=5cm,如图乙所示,此时弹簧测力计示数F 2=7.5N;然后,将物体A竖直向上移动8cm(忽略绳重和附在物体表面上水的重力,ρ 水=1.0×10 3kg/m 3,g=10N/kg)求:
(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)物体A竖直向上移动8cm前后,水对容器底压强的变化量。
如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成。杠杆始终在水平位置平衡。已知OC:OD=1:2,A的体积为0.02m 3,A重为400N,B重为150N,动滑轮重100N,不计绳重与摩擦(ρ 水=1.0×10 3kg/m 3)。求:
(1)A的密度;
(2)单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率;
(3)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力;
(4)水位上涨过程中,电子秤所受的最大压力。
小明把两端开口的细玻璃管插入水中,发现管内的液面上升(如图)。他查资料得知:管内外液面高度差与水温、管的内径有关,小明想利用这支细玻璃管探究管内外液面高度差与水温的定量关系,请你帮他设计实验方案。
(1)实验器材:细玻璃管、 。
(2)实验步骤(可画图或文字表述);
(3)设计记录数据的表格。
底面积为100cm 2的平底圆柱形容器内装有适量的水,放置于水平桌面上。现将体积为500cm 3,重为3N的木块A轻放入容器内的水中,静止后水面的高度为8cm,如图甲所示,若将一重为6N的物体B用细绳系于A的下方,使其恰好浸没在水中,如图乙所示(水未溢出),不计绳重及其体积,求:
(1)图甲中木块A静止时浸入水中的体积;
(2)物体B的密度;
(3)图乙中水对容器底部的压强。
某兴趣小组在实验室(温度为20℃)进行综合实验。装置如图所示,长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处,可绕O点转动。点O距杠杆b端0.2m。杠杆a端的轻质丝线悬挂一体积为2×10 ﹣ 3m 3的实心合金块B,B浸没在烧杯内的液体中。已知该液体热胀冷缩的特性显著。其在温度为20℃时的密度为1.0×10 3kg/m 3.当杠杆b端用轻质金属丝悬吊一质量为2kg的铜柱时,杠杆正好在水平位置平衡。此时,铜柱下的金属探针(重力不计)正好伸到水银槽的水银面上并且刚好和水银接触。右方电路中,小灯泡发光,导线C和金属丝良好接触但对金属丝和杠杆都不产生力的作用。导线A始终和槽中水银良好接触。已知小灯泡规格为"3V0.06W",电源电压为3V.铜柱、探针、水银的电阻均不计。忽略温度对灯丝电阻的影响。求:
(1)若在电路中串联一个量程为0~15mA的电流表,为保证电路安全。定值电阻R的最小阻值是多少?
(2)合金块B的密度是多少?
(3)除烧杯内的液体外,装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计。若实验室温度骤然升高,小灯泡将 (选填"继续发光"或"熄灭")。
阅读短文,回答问题:
防冻冷却液
汽车行驶时,发动机的温度会升得很高,利用防冻冷却液在散热器管道内循环流动,将发动机多余内能带走,使发动机能以正常工作温度运转。防冻冷却液主要由水和不易汽化、密度比水小的某种防冻剂(简称原液)混合而成,原液含量(防冻剂占防冻冷却液体积的比例)越高,防冻冷却液的比热容越小,防冻冷却液的凝固点和沸点与原液含量的关系图象见图2和图3所示。选用时,防冻冷却液的凝固点应低于环境最低温度以下,而沸点一般要高于发动机最高工作温度以上。
请回答下列问题:
若用水代替防冻冷却液,在北方寒冷的冬天,停车时间比较长,会因水结冰容易导致散热器管道胀裂,为什么?因为当水结冰时, ,所以把散热器管道胀裂。
(2)设某品牌汽车的发动机工作温度为,所在地区最低温度为,应选用何种较合适比例的防冻冷却液 (选填“”、“ ”、“ ”或“” ,简述选用理由: 。
(3)现有原液含量为的防冻冷却液长时间使用后,由于汽化会减少,与原来相比,防冻冷却液的哪些物理量发生了什么变化,如何变化?(示例:体积变小)
① ,② ,③ ,
④ ,⑤ 。
正方体塑料块A边长lA=0.1m,它所受的重力GA=6N.另一圆柱体B高hB=0.1m,底面积SB=5×10﹣3m2,它的密度ρB=1.6×103kg/m3.已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。
(1)圆柱体B所受的重力是多少?
(2)将塑料块A浸没在水中,通过计算说明释放后它上浮还是下沉?
(3)如图所示,将圆柱体B置于塑料块A正上方,放入一个水平放置的水槽中,向水槽缓慢注水,请写出塑料块A对水槽底部的压强p。
如图是某品牌饮水机的简化电路图,该饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),下表是它的有关参数。已知C水=4.2×103J/(kg•℃),ρ水=1.0×103kg/m3。
电热饮水机 型号:XL﹣LS2017 储水罐容积:1L 额定电压:220V 额定加热功率:1000W 额定保温功率:100W 额定频率:50Hz |
(1)S0闭合时饮水机处于什么状态,此时电路中电流是多大?
(2)该饮水机在额定电压下,将装满储水罐的水从50℃加热至沸腾(当时气压为标准大气压),用时300s,求饮水机的加热效率。
(3)若实际电压为200V,饮水机的加热效率保持不变,将装满储水罐的水从50℃加热至沸腾(当时大气压为标准大气压),需用时多少秒。
如图甲是建造大桥时所用的起吊装置示意图,使用电动机和滑轮组(图中未画出)将实心长方体A从江底竖直方向匀速吊起,图乙是钢缆绳对A的拉力F1随时间t变化的图象。A完全离开水面后,电动机对绳的拉力F大小为1×104N.滑轮组的机械效率为75%.已知A的重力为3×104N,A上升的速度始终为0.1m/s。(不计钢缆绳与滑轮间的摩擦及绳重,不考虑风浪、水流等因素的影响)求:
(1)长方体A未露出水面时受到的浮力;
(2)长方体A的体积;
(3)长方体A的密度;
(4)长方体A完全离开水面后,在上升过程中F的功率。
一天饭后,小明同学帮妈妈收拾桌上的碗筷时不小心将一杯水碰倒,他忙拿干抹布去擦,却很难将水擦干,妈妈见状拿了另一块干抹布擦,很快就将桌上的水擦干了,他感到有些奇怪。忙问妈妈是怎么回事?妈妈只是告诉他:“我拿的抹布是棉布做的,你手里的抹布是涤纶的”。他很想知道抹布的吸水能力与布料种类的关系,于是他进行了如下的实验探究。
(1)实验目的: 。
(2)所需的器材:三个形状和大小相同的烧杯、质量相同的 各一块,足够的水。
(3)主要步骤:将三个烧杯中倒入质量相同的水,分别将三块布放入各个烧杯中让水浸透,然后将三块布分别取出。从方便和准确的角度看,应观察和比较 ,将现象记入表中。
布料种类 |
涤纶 |
麻 |
棉 |
杯中所剩水量 |
最多 |
较少 |
最少 |
布块所含水量 |
最少 |
较多 |
最多 |
(4)结论: 。
(5)应用:炎热的夏天,如果人体皮肤被汗浸透,会让人觉得很不舒服,因此,从吸水多少这个角度说,应尽量采用 类的布料来制作夏装。
近期在日本召开了以美欧日等国的“七国峰会”,在会上日本再次无理提出了我国南海问题。为了捍卫国家主权,我军派满载排水量达67500t的“辽宁”号航空母舰加强了对南海黄岩岛等岛屿的巡逻,在某次巡逻演习中雷达发现假想敌潜艇在15海里外的水下10m处潜行,随即投下重量为100kg的感应式浅水水雷攻击,并成功将敌潜艇击沉。(g=10N/kg、水的密度为1×103kg/m3)问:
(1)航空母舰满载时受到的浮力为多少?
(2)敌潜艇受到水的压强有多大?
(3)如图为感应式浅水水雷在水中待命时示意图,假设欲使水雷悬浮在水中,需在其下方用细绳悬挂一个密度为5×103kg/m3、质量为31.25kg的物体,求水雷的密度?(细绳的体积和质量忽略不计)
某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置,其部分结构如图甲所示。电源电压为6V,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M.返回实验室后,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态。打开阀门T,随着水缓慢注入容器,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中,电流表示数变化值为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水,湖水密度与水相同,g=10N/kg)。求:
(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为多少?
(2)定值电阻R0的阻值是多少?
(3)矿石M的密度是多少kg/m3?
试题篮
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