小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想,他用木块作为研究物体,在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验,其实验过程如图所示。先用测力计测出木块的重力G,并竖直向上使木块匀速上升一段高度h;再将木块放在斜面底端,沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小,量出木块上升的高度h和斜面的长度L,并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。
表一(斜面A)
实验 序号 | 重力G (牛) | 拉力F (牛) | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度L(米) | 直接提起木块 做功WG(焦) | 拉力通过斜面 做功WF(焦) |
1 | 2.5 | 1.5 | 0.3 | 1.2 | 0.75 | 1.8 |
2 | 5 | 3 | 0.2 | 0.8 | 1.0 | 2.4 |
3 | 7.5 | 4.5 | 0.2 | 0.8 | 1.5 | 3.6 |
表二(斜面B)
实验 序号 | 重力G (牛) | 拉力F (牛) | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度L(米) | 直接提起木块 做功WG(焦) | 拉力通过斜面 做功WF(焦) |
4 | 2.5 | 2 | 0.3 | 0.6 | 0.75 | 1.2 |
5 | 5 | 4 | 0.2 | 0.4 | 1.0 | 1.6 |
6 | 7.5 | 6 | 0.2 | 0.4 | 1.5 | 2.4 |
表三(斜面C)
实验 序号 | 重力G (牛) | 拉力F (牛) | 木块上升 距离h (米) | 斜面的长度L(米) | 直接提起木块 做功WG(焦) | 拉力通过斜面 做功WF(焦) |
7 | 2.5 | 2.25 | 0.3 | 0.42 | 0.75 | 0.95 |
8 | 5 | 4.5 | 0.2 | 0.28 | 1.0 | 1.26 |
9 | 7.5 | 6.75 | 0.2 | 0.28 | 1.5 | 1.89 |
(1)实验结果表明:利用斜面对物体做功 不用斜面直接对物体做功(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2) 请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论:
(a) 分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
。
(b) 分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
。
(3)小张同学为寻找更普遍性的实验结论,应该选择 继续进行实验。
小王、小李同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验,他们使用的器材中,电源电压相同且不变(为2伏的整数倍),滑动变阻器两个(分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字样),两待测小灯额定电压分别为2.2伏和3.8伏。两同学各自选取一个变阻器、小灯、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、电键和若干导线,连接电路,并进行实验。小王同学选用额定电压为2.2伏的小灯,正确连接电路,操作规范,闭合电键小灯就正常发光。小李同学闭合电键后,当滑片移动到中点时(即滑动变阻器接入一半的电阻),小灯正常发光。经过测量和计算,他们发现两灯泡的额定功率恰好相同。
(1)小李同学观察到电压表示数为 伏,小灯正常发光。所选滑动变阻器的规格是 。
(2)请根据相关条件得出电源电压为 伏,小灯的额定功率为 瓦。
现有焦距为5厘米、10厘米、20厘米的三个凸透镜,小高同学选择其中的一个进行实验。如图所示。他先将蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致调节在 上。再将蜡烛放于光具座A点处,保持位置不变,移动光屏至E点找到清晰缩小的像,这个像一定是 像(选填“实”或“虚”),他所选的凸透镜焦距为 厘米,此时凸透镜应位于光具座 两点之间(选填:“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。
实验室中,常用 来测量物体的质量。在“探究平面镜成像的特点”实验中,平面镜应 纸面放置。在“探究导体中的电流与电压关系”的实验中,电流表的示数如图所示,电流为 安,电流表应与导体 (选填“串联”或“并联”)。
如图所示,灯L上标有“12V 3.6W”,定值电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”。
(1)闭合S1、S2,灯L正常发光。电流表、电压表的量程分别为0~3A,0~15V,求:①灯正常发光时的电阻;②滑动变阻器允许连入的阻值范围。
(2)断开S1、S2,用一个新的电源去替代原来的电源,电流表、电压表的量程分别为0~0.6A,0~3V。移动滑动变阻器的滑片过程中,要求两个电表先后均能达到满刻度,且电路正常工作。求允许替换电源的范围。
如图所示,轻质柱形容器甲、乙放置在水平地面上,已知甲、乙的底面积分别为2S、S。甲容器中装有3×10-2米3的水,A点离水面0.2米。
(1)求甲容器中的水的质量,A点水的压强。
(2)将乙容器中注入密度为ρ0的液体后,甲、乙两液面相平,深度均为h。再将密度为ρ、体积为V的物体A放入甲容器中,将密度为ρ、体积为2V的物体B放入乙容器中(液体不溢出)。已知甲容器对地面的压强是乙容器对地面压强的3倍。求ρ0的表达式