小王同学坐竖直升降的电梯从一楼到六楼时,感觉刚上升时有一种向下沉的感觉,快到六楼时却有一种向上抛的感觉;而从六楼到一楼时,刚开始向下时也有一种向上抛的感觉,快到一楼时又有一一种向下沉的感觉.小王对此产生了兴趣,觉得这种感觉应该与人对电梯地板的压力有关.于是他找来了一只弹簧秤和一块铁块来做实验.他把弹簧秤固定在电梯的天花扳上,再把铁块挂在弹簧秤上,如图甲所示.当电梯静止时,弹簧秤的示数为10N,然后他开始研究电梯整个上升过程中弹簧秤示数的变化,每隔1s记录一次数据,如表一所示,并画出了弹簧秤示数F随时间t变化的图线(如图乙).
从甲图中小王领悟到了向下沉的感觉是人对地板的压力在增大,向上抛的感受是人对地板的压力在减小.接着他又开始研究电梯整个下降过程中弹簧秤的示数变化,记录数据如表二所示.
表一 一楼到六楼的实验数据
时间t(秒) | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
弹簧秤的 示数F(牛) | 10 | 11.5 | 11.0 | 10.5 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 9.5 | 9.0 | 8.5 | 10.0 |
表二 六楼到一楼的实验数据
时间t(秒) | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
弹簧秤的 示数F(牛) | 10 | 8.5 | 9.0 | 9.5 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.5 | 11.0 | 11.5 | 10.0 |
请分析回答下列问题:
(1)根据表二数据,请在图丙中画出电梯在整个下降过程中弹簧秤示数F随时间t变化的图线(注意纵坐标从8开始).
(2)该铁块的质量是______kg(g取10N/kg):当电梯刚上升或下降时,弹簧秤示数发生变化的原因是铁块具有______性.
(3)有同学认为弹簧秤示数变大时电梯一定在上升,变小时电梯一定在下降,你认为他的观点对吗?______(填“对”或“不对”),其理由是______.
考点分析:
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为了探究“液体内部压强与哪些因素有关”,部分同学提出如下猜想:
猜想l:液体内部的压强,可能与液体的深度有关;
猜想2:同一深度,方向不同,液体的压强可能不同;
猜想3:液体内部的压强,可能与液体的密度有关.
为了验证上述猜想1和猜想2,他们用压强计研究水的内部的压强,得到数据如下表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
深度/cm | 5 | 5 | 5 | 10 | 10 | 10 | 15 | 15 | 15 |
橡皮膜方向 | 上 | 下 | 侧 | 上 | 下 | 侧 | 上 | 下 | 侧 |
压强计液面高度差/cm | 4.3 | 4.3 | 4.3 | 9.2 | 9.2 | 9.2 | 13.8 | 13.8 | 13.8 |
(1)请你分析实验数据并回答:
为了验证猜想l,应选序号为______的实验数据;由实验可以判断猜想2是______.(选填“正确的”或“错误的”)
(2)为了验证猜想3是否正确,在上述实验的基础上,小强又选择了盐水继续实验,他把压强计的金属盒浸入盐水中,改变其所处的深度,发现压强计液面的高度差也出现有“4.3cm、9.2cm、13.8cm”,于是他得出:液体内部的压强,与液体的密度无关,你认为他的探究方案是______.(填“合理”或“不合理”)你的理由是:______.
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学习了密度知识后,由小陶等同学组成的物理兴趣小组准备测量牛奶的密度.他们选取的实驵器材有:牛奶、量筒、天平(带砝码)、烧杯.
【设计实验和进行实验】
方案A:
(1)用调节好的天平测量出空烧杯的质量m
1;
(2)向烧杯中倒入一些牛奶,测出它们的总质量m
2,则这些牛奶质量为______;
(3)再将烧杯中的牛奶倒入量筒中,测出牛奶的体积V
1;
(4)计算出牛奶的密度ρ.
方案B:
(1)用调节好的天平测出装有适量牛奶的烧杯的总质量m
3;
(2)将烧杯中的一部分牛奶倒入量筒中,记录量筒中牛奶的体积V
2;
(3)测出烧杯及剩下牛奶的总质量m
4;
(4)计算出牛奶的密度ρ=______.(用m
3、m
4、V
2表示)
【评估与交流】
通过分析交流上述两种方案后,你认为在方案______中,牛奶的______(选填“质量”或“体积”)测量误差较大,导致牛奶密度的测量值比真实值偏______(选填“大”或“小”).
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