水平桌面上有一个长方体橡胶块和一只橡胶底运动鞋(二者橡胶种类相同),一个一端带有定滑轮的长 木板、一些细线和一个满足实验要求的弹簧测力计。老师希望同学们用实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雪分别用细线系 住长方体橡胶块和橡胶底运动鞋,先后在长木板上匀速拉动长方体橡胶块和橡胶底运动鞋,分别如图甲和乙所示,匀速拉动过程中分别记下弹簧测力计的示数F1和F2。她发现F2>F1,于是她得出长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面粗糙程度不同。小雨指出小雪的实验方法是不正确的。请你仅利用小雪用到的实验器材,设计一个实验判断长方体橡胶块和橡胶底运动鞋的底面的粗糙程度是否一样。写出主要实验步骤和相应的实验现象与结论。
小阳同学在进行“用伏安法测额定电压为2.5V小灯泡的额定电功率”的实验时,发现电流表已损坏,但手边还有两只开关和一个阻值已知的定值电阻R0,于是小阳就利用这些元件重新设计了一个如图所示的测小灯泡额定功率的实验方案。
(1)断开S、S1、S2,按图连接好电路后,将滑动变阻器的滑片P放在最______端(填“左”或“右”)。
(2)闭合开关S、S1断开S2,调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为________V,记为UL;
(3)保持滑片P的位置不变,断开S1,再闭合S2记下此时电压表的示数为U’;
(4)根据所测数据,写出计算小灯泡额定功率的表达式:P=____________。
用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华各选取一种方法做实验。
(1)小杰采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用3N 的拉力F将重4.8N的物体匀速提升了0.1m的距离,此滑轮组的机械效率为 。
(2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图乙中画出滑轮组的绕线。
用如图(1)所示的装置提升重物,水平横梁AB 固定在支架C顶端,OA: OB=4:1。横梁A端挂一底面积为S=0.1m2的配重M,横梁B端下挂着由质量相等的四个滑轮组成的滑轮组,用此滑轮组多次提升不同的物体,计算出滑轮组的机械效率,并记入下面的表格。
物重G/N |
60 |
80 |
100 |
180 |
机械效率η |
0.75 |
0.80 |
0.833 |
0. 90 |
现用滑轮组分别提升甲、乙两个物体:在水面以上提升密度为ρ甲=0.75kg/dm3的甲物体时,绳自由端的拉力为F1,F1做的功为W1,配重M对地面的压强变化量为ΔP1;在水面以下提升密度为ρ乙=5.6kg/dm3的乙物体时,绳自由端的拉力为F2,F2做的功为W2,配重M对地面的压强变化量ΔP2。
F1、F2所做的功随时间变化的关系如图(2)所示。已知:甲、乙两物体的体积关系为V甲=4V乙,提升甲、乙两物体时速度相同。(不计绳的质量、杠杆的质量、轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg)求:
(1)配重M对地面的压强变化量的差ΔP2-ΔP1
(2)滑轮组提升浸没在水中的乙物体时的机械效率。(保留百分号前面一位小数)
一个热水袋内装有质量为1kg的水,在水温从100℃降到40℃的过程中,水放出的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)
实验桌上有如下实验器材:符合实验要求的电源、定值电阻R0、滑动变阻器、已调零的电流表和电压表各一块、开关一个、导线若干。请用上述实验器材设计一个实验,探究滑动变阻器与定值电阻R0串联时滑动变阻器消耗的电功率随其阻值的变化规律。设计电路图,写出实验步骤,设计实验记录表格。