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某物理兴趣小组的同学利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件: (1)为减小杠杆自身...

某物理兴趣小组的同学利用如图所示的装置探究杠杆的平衡条件:

(1)为减小杠杆自身重力对实验造成的影响,应使支点处于杠杆________

(2)若杠杆每小格代表10 cm,每个钩码的质量为100 g,改变动力和阻力的位置并调节钩码的数量,得到下表所示数据,根据表格数据可得到杠杆的平衡条件是_____(用物理量的符号表示)。第次实验杠杆平衡后,小亮将杠杆两端下方所挂钩码同时向支点O靠近1格,则杠杆将______(选填不能)在水平位置重新平衡;

 

动力F1/N

动力臂l1/cm

阻力F2/N

阻力臂l2/cm

3

40

2

60

2

50

5

20

4

30

3

40

 

(3)如图甲所示,小亮保持B点处钩码数量不变,若在A点或C点使用弹簧测力计拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,为使弹簧测力计的示数最小,应将弹簧测力计挂在________点,且拉力的方向为________

(4)某同学在探究后分析得到F1l1=F2l2的错误结论,请你说出一个快速证明该结论错误的操作方法: _____________

(5)另一同学利用如图乙所示的装置进行实验,测出的数据如下表所示。分析数据发现不符合杠杆平衡条件,出现此问题的原因是__________________

动力F1/N

动力臂l1/m

阻力F2/N

阻力臂l2/m

5

0.3

6

0.2

 

 

 

中点 F1l1=F2l2 不能 A 竖直向上 不改变杠杆两端钩码的重量,只将两侧钩码分别远离(靠近)支点1格(或相同的格数),观察杠杆的平衡情况 弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂不等于0.3 m) 【解析】 (1)为减小杠杆自身重力对实验造成影响,应使支点处于杠杆中点;(2)根据数据表格可得出杠杆平衡条件为F1l1=F2l2;将第①次杠杆平衡时的位置同时靠近支点1格,则此时动力和阻力不变,分别为3 N和2 N;动力臂为40 cm-10 cm=30 cm,阻力臂为60 cm-10 cm=50 cm;此时动力与动力臂的乘积3 N×30 cm小于阻力与阻力臂的乘积2 N×50 cm,故杠杆不能重新平衡;(3)要使杠杆平衡且弹簧测力计示数最小,应使弹簧测力计拉力的力臂最大,因为OA>OC,所以要使杠杆平衡且弹簧测力计示数最小,应使弹簧测力计挂在A点且竖直向上拉;(4)要想证明F1+l1=F2+l2的结论是否错误,最快的方法是不改变杠杆两端钩码的质量,只将两侧钩码分别远离(靠近)支点1格(或相同的格数),观察杠杆的平衡情况,若杠杆在水平位置不平衡,则结论错误;(5)图乙中弹簧测力计没有竖直向下拉,此时动力臂小于0.3 m,而该同学误认为此时动力臂仍等于0.3 m,所以该数据不符合杠杆平衡条件。  
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考点分析:
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关于阻力对物体运动的影响问题,某学习小组进行了如下探究实验:依次将毛巾、棉布分别铺在水平木板上,让小车分别从斜面顶端由静止自由下滑,观察小车在水平面上滑行的最大距离,三种情况下的运动如图所示。

1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止自由下滑,目的是使小车在水平面上开始滑行时获得的速度大小________(选填相等不相等),本实验中的阻力是指小车受到的________

2)分析图运动情况可知:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,说明小车受到的阻力越大,速度减小得越________(选填);

3)牛顿在伽利略等人的研究基础上,概括出牛顿第一定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持________状态或________状态;

4)牛顿第一定律________(选填不是)直接由实验得出的,其符合逻辑的科学推理为科学研究提供了一个重要方法。

 

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小明想知道酱油的密度,于是和小华用天平和量筒等器材做了如下实验:

(1)将天平放在水平台上,把游码放在标尺左端的_______处,调节平衡螺母使天平平衡;

(2)用天平测出空烧杯的质量为17g,在烧杯中倒入适量的酱油,测出烧杯和酱油的总质量如图甲所示,将烧杯中酱油全部倒入量筒中,酱油的体积如图乙所示,则烧杯中酱油的质量为________g,酱油的密度为________kg/m3

(3)小明用这种方法测出的酱油密度会________(选填偏大偏小);

(4)小华没有用天平和量筒,而是利用一个两端开口的透明塑料管、橡皮膜、橡皮筋、大水槽、刻度尺和适量的水等器材测量酱油的密度。先用橡皮筋将橡皮膜覆盖在塑料管一端,然后进行如下操作。请你将小华的实验过程补充完整:(已知水的密度为ρ

将塑料管固定有橡皮膜的一端竖直浸入水中,用刻度尺测出橡皮膜在水中的深度h1

②保持塑料管位置不动,向塑料管中缓缓倒入酱油,直至_______,用刻度尺测出塑料管中酱油的深度h2

③酱油的密度表达式ρ=________。(用已知量和测量量表示)

 

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小爽同学有一块琥珀吊坠,她想利用学过的物理知识测量其密度:

(1)把天平放在水平桌面上,当游码调到标尺左端零刻度线处时,发现左盘比右盘高,她应向____调节平衡螺母,使天平平衡;

(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码,当加最小的5 g的砝码时,指针偏向分度盘的右侧,这时小爽应该先______________,然后______________,直到天平平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量为________g

(3)往量筒中倒入50 mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的体积是________cm3,密度是________kg/m3

(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值________(选填偏大偏小);

(5)小爽同学利用缺少砝码的天平,两个相同的烧杯、量筒和水也测出了吊坠的密度。请将她的实验步骤补充完整:(已知水的密度为ρ

①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中(如图丙);

②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中,不碰烧杯底(如图丁),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时天平平衡,记下加水的体积为V1

③将吊坠________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到天平平衡,并记下再次加入水的体积V2

④吊坠密度的表达式为ρ=________

 

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小明外出游玩时得到了一大一小两块漂亮的鹅卵石,他用天平和量筒测量小鹅卵石的密度:

(1)如图甲所示,小明在调节天平横梁平衡过程中的操作错误是_______________

(2)小明纠正错误后,重新调节天平平衡并测量小鹅卵石的质量,当天平平衡时右盘砝码和游码如图乙所示,小鹅卵石的质量为____g;由图丙和丁可知小鹅卵石的体积为____cm3,小鹅卵石的密度为________kg/m3

(3)小明测体积的过程中若有水溅出量筒,则测得的密度值比真实值________(选填偏大”“偏小不变);

(4)他还想继续测量大鹅卵石的密度,可是发现大鹅卵石不能放入量筒中测体积,正在发愁时,同桌的小丽帮他解决了这个问题。小丽利用已经测出的大鹅卵石质量m,采用如下方法准确地测出了大鹅卵石的密度,请将小丽的实验步骤补充完整:

①用天平测出烧杯和适量水的总质量为m1

②将大鹅卵石浸没在水中,在水面处做一个记号,再取出大鹅卵石;

③向烧杯中缓慢加水至标记处,______________

④大鹅卵石的密度表达式ρ大鹅卵石=____________(用物理量的符号表示,水的密度为ρ)。

 

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如图是测量________的仪表,此时它的读数为________kW·h

 

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