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小华探究杠杆平衡条件时,进行了如下操作:
(1)实验前小华发现杠杆静止时处于如图甲所示的状态,此时杠杆处于______状态(选填“平衡”或“非平衡”);调节平衡螺母,使杠杆水平平衡,这样做的目的是______。 (2)如图乙所示,小华在A点挂2个钩码,B点挂4个钩码,刚好使杠杆水平位置平衡,记录实验数据。接着他将A点和B点下方的钩码同时向支点O靠近一格,杠杆此时会______(选填“左端下沉”“右端下沉”或“保持平衡”),调整并记录实验数据。 (3)小华多次改变挂在支点O两侧钩码的数量和悬挂位置,收集杠杆平衡时多组动力、动力臂和阻力、阻力臂的数据,其目的是______(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。 (4)得到的部分数据如下表:
根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______。 (拓展)若图丙中弹簧测力计读数F1=2.4 N,则拉力与水平方向的夹角为______。(每个钩码重0.5 N) (补充设问)(5)数据中有一次动力臂与阻力臂相等,这类杠杆是______杠杆。此类杠杆应用有______(请举一例)。 (6)小华在完成规定实验得出杠杆的平衡条件后,他想进一步研究,如果杠杆受到F2、F3两个阻力,结果会怎样?通过实验,他们得到了如图丁所示的结果,
根据这个结果,可以初步得出,在这种情况下杠杆的平衡条件为:F1L1=______。(F1、F2、F3的力臂分别为L1、L2、L3) (7)有的同学做完实验后得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”。这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中______(填字母)。 A.没有改变力的大小 B.没有改变力的方向 C.没有改变力的作用点 D.实验次数较少,结论具有偶然性
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小华在探究杠杆平衡条件时,使用的每个钩码重均为0.5 N,杠杆上相邻刻度线间的距离相等。 (1)小华在杠杆两端挂上不同数量的钩码,使杠杆在水平位置平衡,得到的数据如下表所示:
实验数据中有一次是错误的,则错误数据的实验次数是第______次,错误的原因可能是______。分析数据可知杠杆的平衡条件是______。
(2)小华在A点挂4个钩码,如图甲所示要使杠杆在水平位置平衡,应在B点挂______个相同的钩码;当杠杆平衡后,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的______(选填“左”或“右”)端将下沉。 (3)小明想利用杠杆测量某金属块的密度,于是做了以下实验: A.将金属块悬挂在B点,在A点悬挂2个钩码时,杠杆在水平位置平衡,此时金属块的质量为______kg; B.将金属块完全浸没在水中,将A点所挂钩码向右移动一格后杠杆再次平衡,此时金属块受到的浮力为______N; C.计算出金属块的体积为______ cm3,金属块的密度为______kg/m3。
(4)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行了探究,发现在杠杆右端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符,你认为不相符的原因是______。
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某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
(1)实验中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。应该在测力计______(选填“静止”或“运动”)时读取拉力大小。 (2)通过表中数据可分析出第2次实验是用______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。 (3)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍可计算出第3次的机械效率为______。 (4)通过第2次和第3次的实验数据分析可得出结论:使用同一滑轮组提升不同的重物时,物体越重,滑轮组的机械效率______(选填“越高”“不变”或“越低”)。 (拓展)已知图中每个滑轮的重均为1 N,第1次实验中拉力克服摩擦和绳重所做的额外功为______J。 (补充设问)(5)若某同学在实验时没有竖直拉动弹簧测力计,则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将______(选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 (6)用同一滑轮组匀速提升和匀速放下同一物体时,拉力大小是否一样呢?______,原因是:______。
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某小组在“测滑轮组机械效率的实验”中,实验装置如图所示,不计绳重及摩擦。
(1)经过多次实验得到数据如下表所示:
①比较______两次实验数据可得出结论: 使用同一滑轮组提升同一重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。(填实验次数的序号) ②通过比较______两次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率越高。(填实验次数的序号) ③通过比较3、4两次实验数据可得出结论:______。 ④若不考虑摩擦力,第1次实验中使用的动滑轮的重力为______N。 ⑤第3次实验过程中,钩码上升0.1 m所用的时间为2 s,则拉力做功的功率为______W。 (2)小明发现实验过程中弹簧测力计的示数不稳定,于是他建议在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法______(选填“正确”或“错误”),原因是:______。
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某实验小组的同学在“探究液体内部压强与哪些因素有关”的实验中,将两端开口的玻璃管一端扎上橡皮膜,竖直插入水或盐水的不同深度处,观察到橡皮膜分别向上凸起,实验现象如图1的a、b、c所示。
(1)根据实验现象,实验小组的同学提出以下猜想。 ①根据图1中b和c,小组同学一致认为:液体内部压强可能与______有关。 ②根据图1中a和b,小组同学产生了不同的观点:小红认为液体内部某点压强可能与距离液面的高度h有关,小李则认为液体内部某点的压强可能与距离容器底部的高度d有关。 (2)为了验证猜想,小组同学接着将一端扎有橡皮膜的玻璃管分别竖直插入甲、乙两种不同液体中(ρ甲<ρ乙),并设法改变h和d,通过在玻璃管中加入适量的水,使橡皮膜在液体的不同位置处都能保持平整,如图2所示。然后通过测量玻璃管中所加水的质量和玻璃管的底面积,求得橡皮膜所受的液体压强p,并将实验有关数据分别记录在表一、表二中。
①分析比较实验序号1与6(或2与7,或3与8,或4与9,或5与10)的数据及相关条件,得出的初步结论是:当距离液面的高度h相同,距离容器底部的高度d相同时,______。 ②小红分析实验序号3、4、5(或8、9、10)的数据及相关条件,得到的初步结论是:同种液体内部,当距离容器底部的高度d相同时,______;小李同学分析实验序号1、2、3(或6、7、8)的数据及相关条件。得到的初步结论是:同种液体内部压强p与距离容器底部的高度d成反比。对于小红和小李的结论,你认为结论错误的是______的(选填“小红”或“小李”),理由是______。 (拓展)由表中数据可知液体乙的密度ρ乙=______kg/m3。
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在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中,某同学进行了如下猜想: 猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关 猜想二:液体内部压强大小可能与容器形状有关 猜想三:液体内部压强大小可能与液体密度有关 猜想四:液体内部压强大小可能与方向有关 该同学利用压强计和相关器材进行探究,实验中利用压强计U形管两侧液面高度差Δh反映液体压强的大小,相关数据和现象如下表所示。
(1)比较第1、2、3三次实验,液体种类______,探头方向______,深度______(前3空均选填“相同”或“不同”),所以验证的是猜想______;分析数据可知当深度增大为原来的2倍时,U形管两侧液面高度差Δh也增大为原来的2倍,由此得出的结论是:在其他条件相同时,液体内部的压强______。 (2)要验证猜想三,应控制其他物理量不变,只改变______,观察U形管两侧液面高度差Δh,所以可以通过第______两次实验探究。 (3)在进行完第2次实验后,若要验证猜想四,应控制______不变,改变______,观察U形管两侧液面高度差Δh。 (4)实验中所用盐水的密度为______kg/m3。
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物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑,最终静止在平铺在水平面上的毛巾、棉布、木板表面,如图所示。用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s,记录如下表:
(1)要研究小车在水平板面上滑行的距离与阻力的关系,应选择实验______进行比较。 (2)实验中是通过改变______来改变小车所受阻力大小的;小车在不同水平面上运动时,受到了______个力的作用。 (3)实验中发现:当小车从同一高度下滑时,在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。 (4)由实验现象我们可以进一步推断:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______。 (拓展)小车在毛巾表面滑行时,受到的阻力f=______。(已知小车的重力为G) (补充设问)(5)小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力有______,其合力为______。 (6)通过本实验推理可知______(选填“A”或“B”)观点是正确的;在我们已学的物理知识中,也有用到这种“实验——推理”的研究方法,如______(列举一例)。 A.力是维持物体运动的原因 B.物体的运动不需要力来维持
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小明利用如图所示装置探究阻力对物体运动的影响,实验中让小车均从斜面同一高度自由下滑。
(1)小车从斜面滑下后会沿水平面继续向前运动是因为小车具有______。 (2)实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小______(选填“相等”或“不相等”)。 (3)假设小车在三个水平面上克服阻力做的功分别为W1、W2、W3,则W1______W2______W3(选填“>”“<”或“=”)。假设水平面绝对光滑,则小车克服阻力做的功为______J。
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如图所示是同学们探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的三次实验过程。
(1)部分实验数据如表所示,第①次实验中木块所受摩擦力如图①所示为______N。
(2)分析______(填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。 (3)由①、②两次实验数据分析得出的结论是:当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与压力大小成______比。 (4)在第③次实验中若用4.5 N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为______N,你判断的依据是______。 (拓展)将砝码和木块放在砂纸上进行第四次实验时,滑动摩擦力的大小为______N。 (补充设问)(5)小明又提出滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度大小有关的猜想,请你帮他设计实验验证他的猜想是否正确。 ①实验步骤:______; ②实验结论:______。 (6)小明在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示,其中0~4 s木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用______ N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2.2 N,则木块所处的运动状态是______。
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小明测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒的密度,测量的部分方法和结果如图所示。
(1)将天平放在水平台面上,游码移到左端“零”刻度处,调节______使天平平衡。 (2)用调节好的天平测量小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图甲所示,则小颗粒的质量是______g。 (3)因颗粒易溶于水,小明同学采用图乙所示的方法测量体积,他所测颗粒体积为______cm3。 (4)该物质的密度是______g/cm3。 (5)在步骤C中,没有充分摇动就抹平表面读数,则测出的密度比实际值偏______。 (拓展)实验中所用细铁沙的密度为1.6g/cm3,乙图C中混合物对量筒底部的压力是______N。
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