小明同学利用洗手间的肥皂及海绵探究“压力的作用效果与哪些因素有关”,实验探究过程如图所示.
(1)分析比较甲、乙两图中的实验现象,得到的结论是什么?
(2)图乙和图丙探究的问题是什么?
(3)小明将肥皂沿竖直方向切成大小不同的两块,如图丁所示,由实验现象,他经过分析、论证得到的结论是:压力的作用效果与受力面积无关.分析评估他的实验结论.
考点分析:
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为了研究小球在对接斜面上运动时所能到达的最大高度,小王使小球从AB斜面上高位h处由静止滚下,小球滚上BC斜面后,能到达的最大高度为h
1,如图(a)所示;逐步减小BC斜面的倾角,小球能到达的最大高度分别为h
2、h
3,如图(b)、(c)所示.然后,他换用材料相同、质量不同的小球再次实验,如图(d)所示.请仔细观察实验现象,归纳得出初步结论.
①分析比较图(a)和(b)和(c)中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得:小球从同一高度由静止滚下时,
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②分析比较图(c)和(d)中小球在BC斜面上能到达的最大高度及相关条件可得:小球从同一高度由静止滚下时,
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在“探究液体内部的压强与哪些因素有关”的实验中,甲、乙、丙三组同学分别以槽中液体为研究对象进行实验.他们在两端开口、粗细均匀的玻璃管的下端贴一个比管口稍大的塑料薄片,并将玻璃管竖直插入液体槽中,然后顺着管壁从上端开口处向管内缓缓注水,如图所示,直至观察到薄片脱离管口下落.计算出管内水产生的压强p.改变深度h,重复实验.甲组同学还选用了粗细不同的玻璃管进行实验.所有数据均记录在下表.
小组 | 槽中液体密度 ρ(×103千克/米3) | 实验序号 | 深度h(米) | 管口面积S(×10-4米2) | 质量m(×10-3千克) | 管内水产生的压强p(帕) |
甲 | 0.8 | 1 | 0.05 | 5 | 20 | 392 |
2 | 0.1 | 5 | 40 | 784 |
3 | 0.2 | 5 | 80 | 1568 |
4 | 0.2 | 10 | 160 | 1568 |
乙 | 1.0 | 5 | 0.05 | 5 | 25 | 490 |
6 | 0.1 | 5 | 50 | 980 |
7 | 0.2 | 5 | 100 | 1960 |
丙 | 1.2 | 8 | 0.05 | 5 | 30 | 588 |
9 | 0.1 | 5 | 60 | 1176 |
10 | 0.2 | 5 | 120 | 2352 |
(薄片的重力、玻璃管的厚度忽略不计)
①此实验中,经分析得出,当薄片恰好脱离管口时,薄片处管外液体的压强______管内水产生的压强(选填“等于”或“小于”).
②各组同学分析了本组的实验数据和相关条件,其中乙组同学由实验序号______初步得出:同种液体内部的压强与深度成正比.甲组同学由实验序号3、4初步判断:玻璃管的粗细与本实验研究结论的获得______(选填“有关”或“无关”).
③三组同学互动交流,分析实验序号1、5、8的数据,发现液体内部的压强(p
1、p
5、p
8)与密度(ρ
甲、ρ
乙、ρ
丙)满足关系______,可以归纳得出的初步结论:相同深度,液体内部的压强与液体密度成正比.
④进一步综合分析表中数据,经运算归纳得出:液体内部的压强与______的比值是一个定值.
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小明用如图1所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿______方向拉动木块,并使木块作匀速直线运动.这样做的目的是______,
序号 | 木块放置 情况 | 木板表面情况 | 压力/N | 弹簧测力计 示数/N |
1 | 平放 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 平放 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 平放 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 |
(2)实验时,小明记录的部分数据如表所示.
a.分析序号______三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式是______.
b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为______三组数据进行分析.
(3)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图象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图象如图2所示,其中0~4s木块处于静止状态,分析图象可知: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2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是______.
A.静止 B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动 D.条件不足,无法判断
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在探究“二力平衡条件”的实验中,某小组设计组装的实验装置如图所示:
(1)在探究力的大小对二力平衡的影响时,利用了定滑轮能够______的特点,并通过调整______来改变F
1和F
2的大小.
(2)实验时发现,当F
1稍大于F
2时,木块依然能保持平衡状态,原因是______,改进该小组的实验方案是______.
(3)保持F
1与F
2相等,用手将木块扭转到如图所示的位置,松手后瞬间,木块不能保持平衡状态.实验中设计这一步骤的目的是为了探究二力平衡时,两个力应该满足的条件是______.
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小华家买了一箱牛奶,如图所示.她仔细观察了包装箱,对箱上的包装标志产生了兴趣,经查阅,其中的“堆码层数极限”标志表示“相同包装件在仓储时的最大堆码层数”,即该牛奶箱最大堆码层一数是l6层.另外,小华还测出了包装箱平放时的底面积为0.07㎡.请解答下列问题;
(1)已知箱中每盒牛奶的包装袋上有“净含量250mL 257g”字样,这种牛奶的密度是多少?(计算结果保留小数点后两位小数)
(2)若在仓储时堆码层数达到了极限l6层,则最下层的包装箱受到的压力是多少?它所承受的压强是多少?(g=10N/kg)
(3)利用所学的物理知识,说明为什么要对包装箱设置“堆码层数极限”.
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