小明在学习阿基米德原理时想到“物体受到浮力大小可能与物体的密度有关”。他从实验室找到了一些实验器材和测量仪器:实心铜块、实心铁块、弹簧测力计、烧杯、细绳。请你帮小明完善实验方案。
(1)选体积和形状___________(选填“相同”或“不同”)的实心铜块和实心铁块各一个;
(2)实验步骤:___________(文字、画图均可);
(3)用上述测得的物理量验证小明的猜想是否正确:
①若___________,则他的猜想正确;
②若___________,则他的猜想不正确。
如图甲,小金利用透明硬质水管测量大气压强值。实验装置示意图如图乙,将管子下端浸在水槽中,关闭K2,往管内装满水(水位超过K1),再关闭K1,打开K2,管内液面下降了一段距离,稳定后测得管内外液面高度差h=9.30m。
(1)由实验可得当地的大气压强值为___________Pa;(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)再打开K1,管内水面将____________(选填“上升”、“不升不降”或“下降”);
(3)小金将长度约为30cm的塑料管装满水并用纸片盖住,迅速倒置,发现纸片不会往下掉,如图丙所示,这是因为___________;此时若在塑料管上端戳个小孔,纸片___________(选填“会”或“不会”)掉下来,这是因为___________;
(4)老师给同学们演示托里拆利实验,如图丁所示,可知当时的大气压强等于___________mm高水银柱所产生的压强,此气压下水的沸点___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)100oC。(标准大气压等于760mm高水银柱所产生的压强;水的沸点在标准大气压下是100oC;大气压越大,水的沸点越高。)
小亮同学用以下方法测量一粒花生米的密度,实验过程如图所示,请在下列空格中填写适当内容。
(1)如图甲,选择一粒饱满的花生米放入装有适量水的透明烧杯中,发现花生米下沉至杯底,此时花生米受到水的浮力______________花生米的重力;(选填“大于”、“等于”或“小于”)
(2)往烧杯中逐渐加盐并充分搅拌,直至观察到花生米处于悬浮状态,如图乙所示,此时F浮______________G;(选填“﹥”“﹤”或“=”)
(3)取出花生米,用调好的天平测出烧杯和盐水的总质量为______________g(如图丙);
(4)将烧杯中的部分盐水倒入量筒中,用天平测出剩余盐水和烧杯的质量为59g;量筒中盐水的体积为______________mL(如图丁);
(5)用以上测得的数据可以算出盐水的密度为______________kg/m3。因本实验用的花生米在此盐水中悬浮,根据______________,可知本实验中花生米的密度______________(选填“大于”、“等于”或“小于”)此盐水的密度。
如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,弹簧测力计的下端挂着一个正方体石块,将石块从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数F与石块下底距容器底部的距离h的关系如图乙所示。求:(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)
(1)石块受到的重力;
(2)石块在露出水面前受到的重力G和弹簧测力计的拉力F如图丙所示,请在丙图中画出石块受到水的浮力的示意图并求出它的大小;
(3)石块的密度。
2011年2月21日,“雪龙”号极地考察船抵近南极中山站,考察船与中山站之间是一层海冰。科考队员打算驾驶履带车驶过冰层前往中山站,载人履带车的质量为25t,每条履带与冰面的接触面积为2m2。为探测冰层的承受极限,科考队员把质量为280kg、底面积为400cm2的钢锭压在水平冰层上,冰层恰好处于极限状态(有微小裂缝但无明显破裂)。问:
(1)冰层能承受的极限压强是多少?(g取10N/kg)
(2)通过计算判断履带车能否安全驶过冰层?
小明在探究“弹簧的伸长量与拉力关系”时,利用如图所示的实验装置进行实验,记录的数据如下表。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
钩码的拉力/N | 0 | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
指针的位置/cm | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
伸长量/cm | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
(1)在下图中作出“弹簧的伸长量与拉力关系”的图像__________________________;
(2)通过分析,可得出结论:在弹簧弹性限度范围内,__________________________。
(3)小明根据以上结论,猜想:如果把重为5N的钩码挂在弹簧下端,则弹簧的伸长量一定是10cm。你认为小明的猜想正确吗?__________________________,理由是:__________________________。