善于观察的小明同学在生活中发现以下有关气体压强的现象:
a.自行车在烈日下暴晒,车胎容易发生爆炸;
b.压缩一段封闭在注射器内的空气,发现越压缩越费力.
由此他想探究“一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关”,并提出了以下假设:
①一定质量的气体产生的压强与气体的温度有关;
②一定质量的气体产生的压强与气体的体积有关.
他设计并进行了如下操作:
第一步:取一根长约为1m一端封闭的细玻璃管,在室温(20℃)下用水银封闭一段空气柱,将玻璃管竖直固定,并在玻璃管上标出水银柱下表面的位置,如图甲所示;
第二步:将玻璃管中的空气柱浸入50℃的水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面的位置与原来标记位置重合为止,如图乙所示;
第三步:将玻璃管中的空气柱浸入80℃的水中重复实验,发现空气柱的温度越高,上方需要注入的水银柱也越长,如图丙所示.
请你帮他完成下列探究问题:
(1)实验中,一定质量气体产生压强的大小是通过________来反映的;
(2)由上述实验操作可知,小明验证的是假设____(选填“①”或“②”),得到的结论是:一定质量的气体在____一定时,产生的压强随____升高而增大.
一场大雪后,小明同学发现人们在雪地上留下的脚印有深有浅,对此产生疑问:压力的作用效果与哪些因素有关呢?他做出如下猜想:
猜想一:可能与压力大小有关;
猜想二:可能与受力面积的大小有关.
为了验证自己的猜想,小明用两个相同的平底矿泉水瓶和刻度尺,在比较松软的雪地上进行系列操作,将实验情况记录在下表中.
实验序号 | 水瓶放置方式 | 装水情况 | 雪中压痕深度/cm |
1 | 正放 | 满瓶水 | 1.5 |
2 | 倒放 | 满瓶水 | 2.5 |
3 | 正放 | 半瓶水 | 0.5 |
(1)为了验证猜想一,应选择实验序号____进行分析,可得出结论:_______________________;
(2)若两个猜想都正确,铁轨要铺在枕木上的道理,可以用猜想________(选填“一”或“二”)的结论来解释.
如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验装置。实验中用到了一个弹簧测力计、一个木块、一个砝码、两个材料相同但表面粗糙程度不同的长木板。
(1)根据二力平衡的知识,用弹簧测力计水平拉动木块,使它沿长木板做__________运动,弹簧测力计对木块的拉力等于木块受到的滑动摩擦力的大小。
(2)由____两次实验可以得出滑动摩擦力的大小跟压力大小的关系。
(3)图乙中弹簧测力计的示数如图所示,此时木块受到的滑动摩擦力是____N;若将弹簧测力计示数增大到4 N,此时的木块所受滑动摩擦力是_____N。
(4)小明认为实验过程中难以拉动木块做匀速直线运动,所以对实验装置进行了改进,你认为合理的是_____。
在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾、棉布;每次让小车从斜面顶端由静止滑下,如图所示,实验表格如下。请你解答下列问题:
接触面 | 毛巾 | 棉布 | 木板 |
阻力的大小 | 大 | 较大 | 较小 |
小车移动的距离s/cm | 18.3 | 22.6 | 26.7 |
(1)实验时,每次让小车从斜面顶端由静止滑下是为了使小车_________________;
(2)分析表中内容可知:水平面越光滑,小车受到的阻力越小,小车前进的距离越远,速度减小得越____(选填“快”或“慢”);进一步推理可知,若水平面绝对光滑,则小车会在水平面上做_____________运动;
(3)小丽同学通过上面的探究学习,思考了一个问题:当自己荡秋千运动到右侧最高点时,如果自己受到的力全部消失,自己将会处于怎样的运动状态呢?她做出了以下猜想(如图),你认为其中准确的是_____。(图中的黑点表示小丽同学)
2017年4月20日,搭载“天舟一号”货运飞船的“长征七号”运载火箭,在我国海南文昌航天发射场点火发射,取得圆满成功.小明观看火箭发射的电视直播时,观察到捆绑在箭体上的助推火箭的燃料耗尽立即与箭体分离,之后又上升了一段距离才下坠而远离箭体.请你用所学过的物理知识解释为什么助推火箭离开箭体后上升了一段距离才下坠.
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倒装壶,又称倒灌壶,是我国宋辽时期比较流行的壶式.倒装壶的壶盖与壶身连为一体,无法像普通壶那样从上面注水(图甲).这种壶的底部有一个梅花形注水口(图乙),使用时需将壶倒转过来(图丙),水由壶底的梅花形注水口注入壶中,注满水后,将壶放正(图丁),故名“倒装壶”.
倒装壶之所以具有这样的功能,是因为其壶内设计了特殊结构——有A、B两只隔水管,其中隔水管A与壶底部的注水口相连,隔水管B是由壶嘴的出水口向下延伸形成.向壶内注水时,若水从壶嘴外流,表明水已注满(图丙),这时水面的高度取决于隔水管B的高度;将壶翻转过来,若水面不超过壶嘴出水口和隔水管A的高度(图丁),水将不会流出来,这就是倒装壶的神奇之处.如此设计可谓浑然天成,匠心独运,充分体现了我国古代工匠的智慧.
(1)倒装壶是根据_____________原理制成的;
(2)倒装壶向外倒水时,若将梅花形注水口密封,水将不能从壶嘴流出,其原因是______;
(3)观察图丙,倒装壶能够装水的多少是由隔水管_____ (选“A”或“B”)决定的.