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为了观察匀速直线运动状态,小张设计了如图所示的实验装置:将弹簧测力计固定在天花板...

为了观察匀速直线运动状态,小张设计了如图所示的实验装置:将弹簧测力计固定在天花板上,把灌有适量水和水银的透明长塑料管悬挂在弹簧测力计的挂钩上,然后用细线将钢珠和弹簧测力计的挂钩相连,并使钢珠位于水面下的 O 点处。

请回答下列问题:(不计细线的质量)

(1)此时弹簧测力计的示数为 F0,它的大小等于塑料管、水、水银以及______所受的总重力;

(2)剪断悬挂钢珠的细线,钢珠随即向下运动,最终它将静止在___________ (选填“塑料管底部”或“水与水银的交界面”)位置处;(已知:ρ 水银>ρ 钢珠

(3)若钢珠所受重力为 0.4N,它在水中向下运动的过程中,某时刻受到的浮力为 0.05N,水对它的阻力为 0.2N,根据作用力与反作用力大小相等的知识可知,此时钢珠对水施加的合力为_________N

(4)为了重复实验,需要在不倒出塑料管内的水和水银的情况下取出钢珠,你的办法是: ________

(5)经过多次实验,小张发现钢珠在 AB 段运动的过程中,弹簧测力计示数等于 F0,由此他判断钢珠在 AB 段做匀速直线运动。他做出这个判断的理由是________________

 

钢珠 水与水银的交界面 0.25 用磁铁将钢珠沿塑料管壁自下而上吸出 见解析 【解析】 (1)[1] 将塑料管、水、水银以及钢珠看成整体,则塑料管、水、水银以及钢珠整体处于静止状态,受力平衡,即整体所受拉力等于整体的重力,根据力作用的相互性,弹簧测力计受到的拉力等于整体对弹簧测力计的拉力,因此 F0的大小等于塑料管、水、水银以及钢珠所受的总重力。 (2)[2]剪断悬挂钢珠的细线,钢珠随即向下运动,最终停止运动时,浮力等于重力,而ρ 水银>ρ 钢珠,所以钢珠不可能静止在水银中,故钢珠最终将静止在水与水银的交界面位置处。 (3)[3]在钢珠水中向下运动的过程中,某时刻受到的浮力为 0.05N,浮力的方向竖直向上,水对它的阻力为 0.2N,钢珠向下运动,故阻力方向竖直向上,故水对钢珠的作用力为 0.05N+0.2N=2.5N 根据作用力与反作用力大小相等的知识可知,此时钢珠对水施加的合力为2.5 N。 (4)[4]因为磁铁能够钢珠,在不倒出塑料管内的水和水银的情况下取出钢珠,可用磁铁将钢珠沿塑料管壁自下而上吸出。 (5)[5] 若将水、水银和塑料管当作一个整体,其所受重力为 G 管,又假设钢珠对水施加的力为 F 珠-水,则 ,所以 ,又由于钢珠对水施加的力大小等于水对钢珠施加的浮力和阻力的合力,受力分析后可知钢珠所受合力为零,于是钢珠做匀速直线运动。  
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考点分析:
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在探究“平面镜成像特点”的实验中,小明用到了如下器材:白纸、铅笔、镂空的平面镜、“R”字样纸板4块(如图甲,其中①号和③号纸板大小相等)。

(1)如图乙所示,将白纸平铺于水平桌面上,再把平面镜竖立在白纸上,使得平面镜与白纸相互______________。此时需要在白纸上标记___________________的位置;

(2)将①号“R”字样纸板竖立在平面镜前的白纸上。小明需要在平面镜的__________(选填“前”或“后”)侧才能观察到纸板在平面镜中所成的像。他按照正确方式观察后发现,当保持观察角度不变时,纸板在平面镜中所成的像是不完整的;

(3)接下来小明更换不同大小的“R”字样纸板在镂空平面镜后移动,当观察到_____________现象时,就找到了号纸板在平面镜中所成像的位置。多次改变号纸板的位置重复实验,小明均观察到相同现象。这说明了平面镜成像时,像与物大小相等;

(4)通过多次实验,小明在白纸上标记下多组像与物的位置。他取出白纸并沿平面镜底部所在的直线对折后透过灯光观察,发现对应像与物的位置均重合,结合步骤(3)的结论综合归纳后可以得出: ____________________的结论。

 

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在“伏安法测电阻”的实验中,小鹏设计了如图甲所示的电路。其中电源电压恒为 3V

实验次数

电压/V

电流/A

1

1.5

 

2

2.0

0.42

3

2.5

0.48

 

 

 

 

(1)连接电路时,开关应处于__________状态;

(2)通电后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表指针始终保持在 0.5V 的位置。小鹏检查电路发现,连线时错将导线接在了如图乙所示的滑动变阻器________两个接线柱上;(填写字母)

(3)当电压表示数为 1.5V 时,电流表的示数如图丙所示。此时的电流为_________A

(4)小鹏多次实验后,将实验数据记录在上表中。他将三组电压值和电流值分别取平均值,然后用求出的平均电压除以平均电流得到 R 的阻值。你认为小鹏同学处理数据的方法是否合理?__________,理由是___________________________________

 

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如图所示,将塑料小球从水面上方的 O 点释放,小球下落到 A 点时刚好接触水面,运动到最低点 B 时,刚好完全浸没。若不计空气阻力,请在答题卡的坐标中画出小球从 O点下落至 B 点的过程中,其速度随位置变化关系的大致图像。

______

 

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如图所示,木块在粗糙的水平面上向右滑行,请画出此时木块受力的示意图。(不计空气阻力,图中 O 点表示木块的重心。)

______

 

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如图所示是氢原子的核式结构模型。请分别用“+”、“-”表示原子核和电子所带电荷,将它们标注在图中的两个实线圆圈中。

______

 

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