斜面是人们生产和生活中经常使用的一种可以省力的简单机械。下面是某同学针对斜面问题进行的理论研究的过程。请你帮他完成“理论论证”。
提出问题:使用斜面为什么可以省力?
建立模型:如图所示,斜面的长为L,高为h,沿光滑斜面匀速向上拉动重为G的物体,所用拉力为F。
理论论证:运用功的原理证明:F<G。
某班同学在探究“动能的大小与什么因素有关”时,同学们提出了如下猜想:
猜想一:动能的大小可能与物体的密度有关;
猜想二:动能的大小可能与物体的运动速度有关;
猜想三:动能的大小可能与物体的质量有关。
为了验证同学们的猜想,老师提供如下器材:刻度尺、四个金属球(100g的铁球、100g的铝球、50g的铁球、50g的铜球)、小木块和长木板。
同学们组装了图21所示的实验装置,让小球从斜面上由静止滚下,碰上水平面上的小木块后,将木块撞出一段距离。在同样的平面上,木块被撞得越远,说明球的动能越大。
请你帮同学们完成下列任务:(1)写出探究“猜想一”的实验方案;(2)设计出探究“猜想二”的记录数据表格。
下面是小明同学“测量食用油的密度”的实验报告,请你将空缺处补充完整。
实验:测量食用油的密度
实验目的:用天平和量筒测量食用油的密度
实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、食用油
实验原理:
主要实验步骤:
(1)用已调节平衡的天平测出空烧杯的质量为16g;
(2)向烧杯中倒入适量的食用油,再测出烧杯和油的总质量,如图;
(3)将烧杯中的油全部倒入量筒中,读出量筒中油的体积,如图。
实验数据记录:
空烧杯的质量m0/g |
烧杯和油的总质量m1/g |
油的体积V/cm3 |
油的密度ρ/kg·m-3 |
16 |
|
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|
实验评估:
按照小明的实验方案测出的油的密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小”)。
建筑工地上,工人师傅将图所示的滑轮装配成最省力的滑轮组,利用它站在地面上向下拉绳提升重物。(1)请在图中画出滑轮组的绕线;(2)利用此滑轮组,工人用500N的力将1200N的重物匀速提升4m,求滑轮组的机械效率。
下图为“热的快”的结构示意图,其内部电热丝的阻值为48.4Ω,将它接在220V家庭电路中,在一个标准大气压下降保温瓶中的水烧开。已知瓶中水的质量为2kg,初温为20℃,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。在此过程中,若不计热量损失,求:(1)水吸收的热量;(2)需要加热的时间。
综合考虑下表中几种金属的物理特性及市场价格,选用 做学生实验用组导线比较适宜(选填金属名称):高压输电线一般用铝制成,其原因是 。
金属 |
密度/103kg·m-3 |
熔点/℃ |
导电性能1最强,9最弱 |
市场价格/元·吨-1 |
金 |
19.3 |
1063 |
3 |
88000000 |
银 |
10.5 |
961 |
1 |
1365000 |
铜 |
8.9 |
1083 |
2 |
17700 |
铝 |
2.7 |
660 |
4 |
16000 |
钢钛 |
7.9 |
1540 |
7 |
2200 |
铅 |
11.3 |
327 |
9 |
4900 |