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让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻质弹簧上(如图甲,不考虑空气阻力),...

让小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻质弹簧上(如图甲,不考虑空气阻力),在刚接触轻质弹簧的瞬间(如图乙),小球速度为5.0m/s。从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短(如图丙)的整个过程中,得到小球的速度v和弹簧缩短的长度△x之间的关系如图丁所示,其中A为曲线的最高点,已知该轻质弹簧每受到0.1N的压力就缩短0.5cm,并且轻质弹簧在全过程中始终发生弹性形变。

1)从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球速度的变化情况是______

2)当小球的速度为5.0m/s时,弹簧产生的弹力F与小球的重力G的关系为:F______G(选填“大于”、“ 小于” 或“等于”)。当弹簧的压缩量最大时,小球处于______(选填“平衡”或“ 非平衡”)态。

3)实验中所用小球的质量为______kg,全过程中,弹簧中弹力的最大值为______N

 

先变大后变小 大于 非平衡 0.2 12.2 【解析】 (1)由图丁知,从小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中,小球下落速度的变化情况是先变大后变小; (2)由丁图可以看出,小球接触弹簧时的速度为5m/s,当小球达到最大速度时的速度值为5.1m/s,此时,小球重力等于弹力,随后小球开始减速运动,说明小球重力小于弹力,故当小球的速度为 4.0m/s 时,弹簧产生的弹力 F 与小球的重力 G 的关系为:F大于G,当弹簧的压缩量最大时,小球的速度减小为0m/s,此时,小球受到竖直向上的弹力最大,还受到重力的作用,弹力大于重力,小球处于非平衡状态; (3)当△x为0.1m时,小球的重力等于弹簧对它的弹力,G=F=0.1N/0.5cm×0.1×100cm=2N, 则小球的质量; 弹簧的最大缩短量为△x最大=0.61m=61cm, 所以F最大=0.1N/0.5cm×61cm=12.2N。  
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考点分析:
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在“探究二力平衡的条件”活动中。

1)如果物体只受到两个力的作用,且处于______状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?

2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的____________的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出______的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。

3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序:______(用字母表示),这样的改进是为了减小______对实验的影响。

4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于______,故卡片的重力可忽略不计。

 

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如图甲是探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置,实验所用的长木板,一面比较光滑,另一面比较粗糙。同学们根据猜想进行了实验,得出数据如下表所示:

实验序号

长木板表面

木板放置方式

拉动木块的个数

弹簧测力计实数/N

较粗糙

平放

1

1.5

较粗糙

平放

2

3.0

较光滑

平放

2

1.6

较光滑

竖放

2

1.6

 

1)实验时,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做匀速直线运动,根据______的知识可知,弹簧测力计的示数与滑动摩擦力的大小相等。

2)由实验序号______可以探究滑动摩擦力的大小是否和接触面所受的压力有关。

3)由实验序号②③可得到的结论是:滑动摩擦力的大小和接触面的______有关。

4)同学们在老师的指导下对实验装置进行改进,用如图乙所示的方式测量滑动摩擦力发现效果更好。图乙实验中______(选填“一定”或“不一定”)要匀速拉动长木板。

5)根据你在本实验中的收获,请写出一种避免汽车在冰雪路面上行驶时出现打滑现象的具体做法:______

 

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(5分)在用天平和量筒测量盐水密度的实验中:

(1)将天平放在水平桌面上,把游码移至标尺左端0刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,应将平衡螺母向     调,使天平横梁平衡.

(2)用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的盐水,测出烧杯和盐水的总质量如图甲所示,则盐水的质量是      g.再将烧杯中的盐水全部倒入量筒中,如图乙所示,盐水的密度为         kg/m3

(3)小聪同学在实验中先测出空烧杯的质量m1,倒入盐水后测出其总质量m2.在将盐水倒入量筒的过程中,发现由于盐水较多,无法全部倒完,他及时停止了操作.同组同学讨论后认为仍可继续完成实验,于是小聪读出此时量筒中盐水的体积V,又加了一个步骤,顺利得出了盐水的密度.你认为增加的步骤是:                          ,请帮小聪写出计算盐水密度的表达式ρ=                

 

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如图所示,用力把一个物体压在竖直的墙壁上使其静止,请画出物体所受摩擦力的示意图。

 

 

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如图所示是重为50N的物体在两个力的作用下,沿虚线方向匀速上升的情况,请你作出该物体所受力的示意图。

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