在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮。不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态,大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态,为此全班同学展开了激烈的讨论,最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态,同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关。同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积(形状)和物体运动速度有关。为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素,同学们借助自制潜水艇进行了下列探究。
(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图。对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是_________;
对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是____,他们受到的液体阻力之比是______,由此可以得出的实验结论是:同一物体在同一液体中,当物体的迎流面积(形状)相同时,_______________。
(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案________(“可行”或“不可行”)。
(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后,潜水艇排出100cm3的水,该潜水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为(___________)
A.1N B.0.5N C.0.25N D.0N
小明利用最大容积为2.5ml的注射器等器材,对大气压的值进行测量。实验步骤如下:
a.将活塞推至注射器底端,用橡皮帽封住注射器的小孔;
b.用细绳拴住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢地拉动注射器筒,如图所示。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为7.5N;
c.用______测出______,记为 4cm;
d.根据测量数据,算出大气压的值。
(1)实验所用的器材为:注射器、弹簧测力计、细绳、橡皮帽和刻度尺;
(2)下面是记录实验情况的表格,请将其中两项空白处内容补充完整;
大气压力F/N | 注射器容积V/ml | ①_____ | 活塞面积S/cm2 | 大气压强P/pa |
7.5 | 2.5 | 4 |
| ②______ |
(3)小明发现,同学们在做此实验时测得的大气压值误差很大,对此小明与同学找出了下列可能的原因:
①橡皮帽封住的注射器小孔中有残余气体;
②活塞与注射器筒壁间有摩擦;
③弹簧测力计的示数没有读准;
④活塞与注射器筒壁不完全密封。
上述原因一定会使测量值小于真实值的是______。
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④。
如图所示,用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”。
(1)图甲所示压强计是通过U形管中水面_____来反映被测压强大小的。
(2)若在使用压强计前,发现U形管内水面已有高度差,通过_____(项写正确选项前字母)方法可以进行调节。
A.从U形管内向外倒出适量水 B.拆除软管重新安装 C.向U形管内添加适量水
(3)比较乙图、丙图和丁图,可以得到:在同一深度,液体内部向各个方向的压强_____。
(4)在乙图中,若只将烧杯中的水换成同深度的盐水、其他条件不变、则可以观察到U形管两边液面的高度差将_____。(选项“变大”、“变小”或“不变”)。
在“探究二力平衡的条件”活动中
(1)小明先后设计了三个实验方案,如图甲所示,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;
(2)如图乙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。若卡片的重力对实验造成了影响,这个影响主要是力的______;(选填“大小”或 “方向” )
(3)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对角的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向______,并通过调整______来改变拉力的大小;
(4)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后观察______(选填“释放瞬间”或“最终”)小卡片能否平衡。
在“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验中,小明同学的三次实验情况分别如图甲、乙、丙所示:
(1)该实验的实验原理是______。
(2)该实验的关键是用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做______运动。
(3)若要探究滑动摩擦力大小与压力的关系,应选______两图的实验进行探究可得正确结论。下列现象中,运用到此结论的是_______
A.压路机的碾子质量很大
B.汽车在结冰的路面行驶时,在车轮上缠铁链
C.骑自行车刹车时,用力捏闸
D.移动很重的木块时,在地面上铺滚木
小明在探究后反思:操作中不能保证匀速拉动物体,所以弹簧测力计的示数并不稳定。经老师引导后,将实验装置改成如图丁所示,当他拉出木板的过程中,发现弹簧测力计示数仍然不稳定,你认为仍然不稳定的原因可能是______。
某同学利用“替代法”测量一粒花生米的密度,实验过程如图所示。
(1)选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明玻璃杯中,发现花生米下沉至杯底,如图(甲),此时花生米所受的浮力______重力(填“大于”、“等于”或“小于”);
(2)往杯中逐渐加盐并搅拌,直至观察到花生米______,随即停止加盐,如图(乙)。
(3)取出花生米,用调好的天平测杯子和盐水的总质量,如图(丙),则天平的读数为_________g;
(4)将玻璃杯中的盐水全部倒入量筒,如图(丁),量筒的读数为______mL;
(5)实验中若加盐过量,可进行如下操作:______;
(6)实验中遗漏了重要的一步,即______;
(7)若(6)中测得的数据为55g,则利用密度公式计算出盐水的密度ρ盐水=______kg/m3,则花生米的密度ρ花生米______ρ盐水(选填”>”,”<”或”=”)。