小玉利用饮料瓶上自带的小杯子探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”和“压力作用效果与哪些因素有关”。
(1)如图甲,把50g的砝码放入小杯子中,用弹簧测力计在毛巾表面向右匀速拉动小杯子,则滑动摩擦力的大小为 N。
(2)如图乙,把50g的砝码换成100g的砝码重复实验。比较甲、乙两图,可得结论:接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。实验中如果用更大的水平拉力拉动小杯子,滑动摩擦力将 (填“变大”“变小”或“不变”)
(3)如图丙、丁,将小杯子正放和倒放在海绵上,分别放上质量为100g的砝码。实验中是通过 来反映压力的作用效果。通过对比实验现象,可得结论:压力一定时, 越小,压力的作用效果越明显。
(4)比较乙、丙两图,小杯子静止时,小杯子对两个受压面的压强 (填“相同”或“不同”)。
小晴在沙滩上捡到一小块鹅卵石,想用学过的浮力知识测量它的密度,于是把它拿到了实验室。
(1)她设计了用弹簧测力计、烧杯、水、细线测量的方案如下:
a.用细线将鹅卵石系在弹簧测力计下,测出鹅卵石的重力,记为G。
b.在烧杯内装入适量水,并用弹簧测力计提着鹅卵石,使它浸没在水中,记下弹簧测力计的示数F。
c.鹅卵石密度的表达式为ρ石= (用G、F和ρ水表示)。
(2)在用弹簧测力计测量鹅卵石的重力时,出现了如图甲所示的现象,使得她放弃了这个方案,她放弃的理由是 。
(3)她在老师指导下重新设计了用天平、烧杯、水、细线测量鹅卵石密度的方案,并进行了测量。
a.将天平放在水平台上,把游码放到标尺 处,当指针静止时如图乙所示,此时应将平衡螺母向 (选填“左”或右”)调节,直到横梁平衡。
b.用天平测量鹅卵石的质量,天平平衡时,砝码质量和游码位置如图丙所示,则鹅卵石的质量为 g。
c.在烧杯内装入适量的水,用天平测量烧杯和水的总质量为60g。
d.如图丁所示,使烧杯仍在天平左盘,用细线系着鹅卵石,并使其悬在烧杯里的水中,当天平平衡时,天平的示数为68.8g。则鹅卵石的体积为 cm3,鹅卵石的密度为 g/cm3.(结果保留一位小数,ρ水=10×103kg/m3)
实验小组用长方体木块(各表面粗糙程度相同)、弹簧测力计、长木板、斜面、两个质量不同的钢球,进行了如图所示的两组实验。
(1)如图甲所示,把木块平放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块做 运动,读出弹簧测力计示数:再把木块立放在长木板上,重复上述实验,读出弹簧测力计的示数。
①比较两次读数,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小 (选填“有关”或“无关”);
②实验中被控制的变量是接触面的粗糙程度和 。
(2)如图乙所示,在探究动能大小与质量的关系时,用质量不同的钢球在同一斜面的同一高度由静止滚下、去撞击水平面上的木块,观察木块被撞击的距离。
①该实验研究的是 (选填“钢球”或“木块”) 动能的大小与质量的关系;
②比较图乙两次实验可得出结论,速度一定时,质量越大,物体的动能越 。 由此联想到高速公路限速牌上标明“120”和“100”字样, (选填“大客车”或“小轿车”) 的限速应该是100km/h。
在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示:
(1)该实验的实验原理是 。
(2)该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做 运动。
(3)图甲中弹簧测力计的示数是 N。
(4)若要探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选 两图的实验进行探究。
(5)若要探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应选 两图的实验进行探究。
(6)此实验所采用的研究方法是 法。
如图是某同学利用刻度均匀的杠杆探究“杠杆平衡条件”的实验(每个钩码重0.5N.杠杆上每一小格距离为1cm,不考虑杠杆自重对实验的影响)。
(1)实验前,发现杠杆静止时左端下沉,这时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)端调节,直到杠杆在水平位置平衡,这么做的目的是便于 。
(2)如图甲所示,在杠杆A点处挂4个钩码,B点处应挂 个同样的钩码,杠杆仍然在水平位置平衡。若两边同时都多挂上一个钩码,则杠杆的 (填“左”或“右”)端下沉。
(3)该同学又进行了如图乙所示的探究,发现用弹簧测力计在C点竖直向上拉动,使杠杆仍然在水平位置平衡时需要施加的拉力是3N,当拉力F向右倾斜时,仍要保持杠杆在水平位置平衡,拉力F的大小将 (填“变大”、“变小”或“不变”),原因是 。
(4)综合分析后,你能得到杠杆的平衡条件是 。
妈妈的一双脚底带有很多胶粒的防滑瑜伽袜,引发了小红的思考:滑动摩擦力的大小和什么因素有关呢?于是她找来三个挂钩、两块相同的新透明皂A、B和一个弹簧测力计,在家里的水平大理石窗台上做了如图所示的四次探究实验。
(1)她每次都要用弹簧测力计沿水平方向拉动透明皂做匀速直线运动,目的是根
据 得出滑到摩擦力的大小。
(2)①②两次实验说明:在接触面粗糙程度相同时, 越大,滑动摩擦力越大。
(3)比较实验 ②③,可得出结论:滑动摩擦力的大小与接触面积大小 (选填“有关”或“无关”)
(4)小红在窗台上铺了一条毛巾,做了第 ④次实验,对比①④两次实验 (选填“能”或“不能”)得出滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度的关系,理由是 。
(5)取下挂钩,她还想探究“压力的作用效果和哪些因素有关”。她找来一只一端削尖的铅笔,如图所示,手拿A、B两块透明皂用力顶住铅笔的两端,观察两块透明皂的表面,得出结论:压力相同时, 越小,压力的作用效果越明显。她还发现,越用力,笔尾也陷入的越深,说明: 相同时,压力越大,压力的作用效果越明显。
(6)以上科学探究中,共同使用的研究方法是 法。
在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,某同学按照如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中A、B、C为同一木块,D为重物,甲和乙两图中的木板接触面相同,丙图为较粗糙的木板接触面。
(1)实验开始,该同学用较小的力拉木块,木块没动,此时摩擦力 拉力(填“大于”、“小于”或“等于”);该同学要知道滑动摩擦力的大小,他应该使木块在水平木板上做 运动;由甲、乙两图可知,滑动摩擦力的大小与 有关。
(2)但此实验的不足之处恰恰是很难保证木块做这样的运动,若在甲装置中木块运动过程中速度突然变大,滑动摩擦力将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)生活中不仅有滑动摩擦,还有静摩擦等。如图丁所示,下列判断正确的是
A.瓶子没有掉下来是手对瓶子的握力作用
B.当增大手对瓶的握力时,手与瓶间的摩擦力变大
C.当向瓶中装入水时,手与瓶间的摩擦力变大。
小刚发现汽车在柏油马路上容易停下来,而在冰雪路面上不容易停下来。
(1)小刚猜想:摩擦力的大小可能与 有关。
(2)于是小刚利用长木板、毛巾、装有沙子的纸盒A、长方体物块B,以及弹簧测力计做了如图所示的实验。实验时,应使弹簧测力计水平 拉动纸盒A。
(3)小刚通过比较 两图的弹簧测力计示数,可以验证他的猜想。丙图中,物块B受到的摩擦力为 N。
(4)当小刚将丙图中平放的物块B拿起时,发现A中的沙子被压出一个坑,这说明力可以 。若将B竖直立在沙面上,则沙子被压的坑会 (选说“深”或“浅”)一些。由此可知:压力一定时, ,压力作用的效果越明显。
小明同学在“研究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验时应先调节杠杆在 位置平衡。若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向 调(填“左”或“右”)。
(2)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A位置挂上3个钩码,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应在B位置挂上 个钩码。
(3)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:
实验次数 |
F1(N) |
l1(cm) |
F2(N) |
l2(cm) |
1 |
2 |
5 |
△ |
10 |
2 |
3 |
10 |
2 |
15 |
3 |
2 |
30 |
3 |
☆ |
上表中空格处所缺的数据是:△= ,☆= ;
(4)分析上表中的实验数据可以得出的结论是 。
在探究“滑动摩擦力大小与什么因素有关”的实验中:
(1)实验时用弹簧测力计 拉动木块,使它沿水平长木板滑动。
(2)观察比较甲图和 图所示实验数据,说明在接触面粗糙程度一定时,压力越大滑动摩擦力越大。
(3)观察比较甲图和丙图所示实验数据,说明在压力一定时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。在丙图中,如果加速拉动弹簧测力计,滑动摩擦力将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)观察比较甲图和丁图(B是将A竖直切去一半后剩余部分)实验数据,得出结论:接触面积越小,滑动摩擦力越小,同学们认为这个结论并不可靠,实验中存在的问题是: 。
(5)在图甲、图乙实验中,假如把木板换成海绵,拿掉弹簧测力计,木块放在海绵上,会发现 (选填“甲”或“乙”)图中海绵凹陷得更深,说明:在受力面积一定时,压力作用效果与 有关。
如图是“探究杠杆的平衡条件”实验。
(1)实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是为了消除杠杆自重对实验的影响和 ;如果杠杆的右端向下倾斜,平衡螺母应向 端调节(选填“左”或“右”)。
(2)在杠杆的左边A处挂2个相同的钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右端B处挂 个相同的钩码。
(3)在(2)杠杆平衡的基础上,将A、B两处钩码同时减去1个,那么杠杆 在水平位置保持平衡(选填“能”或“不能”)。
(4)若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,为使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
小林在探究滑动摩擦力大小与什么有关的实验中,他找来质量和体积都相同的AB两木块(B的表面更粗糙),放在木板上实验,如图所示。
(1)在实验中,他用弹簧测力计水平拉动木块,应使它沿长木板做 运动。根据 知识,木块所受的摩擦力大小等于弹簧测力计示数大小。
(2)比较 两图可知:滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度有关。
(3)在探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系实验中,小林通过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。小华认为这个结论是错误的,理由是 ,于是进行了改正。
(4)小林的实验方案存在的不足之处是 (一条即可)。
弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!
(1)小聪用弹簧测力计探究"浮力大小与哪些因素有关",实验过程如图一所示。
①在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和 ,观察指针是否指在零刻度线的位置。
②分析图一中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为 N。
③比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与 有关。
④小聪通过数据还计算出了物体A的体积为 m 3,A的密度为 kg/m 3。
(2)小明用弹簧测力计探究"影响滑动摩擦力大小的因素",实验装置如图二所示
①实验中为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做 运动。
②比较A、B两图中弹簧测力计的示数,可得出结论是: 滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中 类型的鞋(填字母)。
③小明利用图C继续进行探究时,突然拉动下面木块,观察到上面的小木块向后倾倒,则上面小木块受到摩擦力的方向是向 (选填"前"或"后")的。
某班级同学为了帮助体委解决参加学校拔河比赛的组队问题,做了如图1所示的“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验:
①分析总结:实验现象表明在拔河比赛中可以通过 接触面的粗糙程度和 来增大人与地面的摩擦力,使班级赢得比赛。
②科学决策:组队时在班级选体重 的同学参加比赛,同时在比赛时穿图2中的 (填“甲”、“乙”或“丙”)种鞋。
善于奇思妙想的小强及其兴趣小组在实验室(温度为20℃)进行综合实验。
(1)该小组想研究"密度计的工作原理"。图甲所示是密度计的简化模型,在一根粗细均匀的玻璃管内放一些小铅粒使其能竖直漂浮在液体中,设玻璃管浸入液体的深度为h 液,该液体密度为ρ 液,密度计漂浮在水中时浸入水中的深度为h 水,水的密度为ρ 水,则浸入液体的深度h 液= (用给出的物理量表示),由此可知,此密度计漂浮在煤油(密度为0.8×10 3kg/m 3)中时浸入深度h 煤油= h 水(填数值),密度计刻度特点是 (选填选项前序号①上小下大 ②上大下小 ③均匀 ④上疏下密 ⑤上密下疏)。
(2)该小组想继续探究"某液体的密度和温度的关系",设计了如图乙所示装置,长为0.6m的绝缘轻质杠杆ab悬挂在高处,可绕O点转动。杠杆a端的轻质细线悬挂一体积为1×10 ﹣ 3m 3的实心合金块,浸没在烧杯内的液体中。b端轻质细线悬挂的铜柱在上下移动时能带动滑片P移动。滑片P重力和摩擦不计。
①若电源电压为3V,滑动变阻器标有"100Ω 1A"字样。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 Ω。
②小强在给该液体加热过程中发现,电流表示数减小,则可得出该液体的密度随温度升高而 (选填"增大"、"减小"或"不变")(除烧杯内的液体外,装置中其他物体的热胀冷缩忽略不计,合金块始终浸没)。
(3)该小组还想利用此装置继续测量该合金块的密度。已知该烧杯中液体在温度为20℃时的密度为1.1×10 3kg/m 3.杠杆水平平衡时,铜柱质量为2kg,点O距杠杆b端0.2m。则合金块的密度是 kg/m 3.(g取10N/kg)
试题篮
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