在“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验中,某同学进行了如下猜想:
猜想一:液体内部压强大小可能与液体深度有关
猜想二:液体内部压强大小可能与容器形状有关
猜想三:液体内部压强大小可能与液体密度有关
猜想四:液体内部压强大小可能与方向有关
该同学利用压强计和相关器材进行探究,实验中利用压强计U形管两侧液面高度差Δh反映液体压强的大小,相关数据和现象如下表所示。
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
液体种类 | 水 | 水 | 水 | 盐水 |
深度h/cm | 5 | 10 | 15 | 10 |
探头方向 | 向上 | 向上 | 向上 | 向上 |
U形管两侧液面高度差Δh/cm | 2.5 | 5 | 7.5 | 6.5 |
(1)比较第1、2、3三次实验,液体种类______,探头方向______,深度______(前3空均选填“相同”或“不同”),所以验证的是猜想______;分析数据可知当深度增大为原来的2倍时,U形管两侧液面高度差Δh也增大为原来的2倍,由此得出的结论是:在其他条件相同时,液体内部的压强______。
(2)要验证猜想三,应控制其他物理量不变,只改变______,观察U形管两侧液面高度差Δh,所以可以通过第______两次实验探究。
(3)在进行完第2次实验后,若要验证猜想四,应控制______不变,改变______,观察U形管两侧液面高度差Δh。
(4)实验中所用盐水的密度为______kg/m3。
物理兴趣小组在“探究阻力对物体运动的影响”实验中,让小车分别从不同高度由静止开始沿光滑斜面下滑,最终静止在平铺在水平面上的毛巾、棉布、木板表面,如图所示。用刻度尺测量每次开始下滑时的高度h和在水平板面上滑行的距离s,记录如下表:
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
接触面 | 木板 | 木板 | 木板 | 棉布 | 棉布 | 棉布 | 毛巾 | 毛巾 | 毛巾 |
高度h/m | 0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 0.10 | 0.05 | 0.15 | 0.10 | 0.05 |
水平距离s/m | 1.20 | 0.80 | 0.40 | 0.90 | 0.60 | 0.30 | 0.60 | 0.40 | 0.20 |
(1)要研究小车在水平板面上滑行的距离与阻力的关系,应选择实验______进行比较。
(2)实验中是通过改变______来改变小车所受阻力大小的;小车在不同水平面上运动时,受到了______个力的作用。
(3)实验中发现:当小车从同一高度下滑时,在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______(选填“快”或“慢”)。
(4)由实验现象我们可以进一步推断:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做______。
(拓展)小车在毛巾表面滑行时,受到的阻力f=______。(已知小车的重力为G)
(补充设问)(5)小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力有______,其合力为______。
(6)通过本实验推理可知______(选填“A”或“B”)观点是正确的;在我们已学的物理知识中,也有用到这种“实验——推理”的研究方法,如______(列举一例)。
A.力是维持物体运动的原因
B.物体的运动不需要力来维持
小明利用如图所示装置探究阻力对物体运动的影响,实验中让小车均从斜面同一高度自由下滑。
(1)小车从斜面滑下后会沿水平面继续向前运动是因为小车具有______。
(2)实验中小车在水平面上三次滑行过程中消耗的机械能大小______(选填“相等”或“不相等”)。
(3)假设小车在三个水平面上克服阻力做的功分别为W1、W2、W3,则W1______W2______W3(选填“>”“<”或“=”)。假设水平面绝对光滑,则小车克服阻力做的功为______J。
如图所示是同学们探究“影响滑动摩擦力大小的因素”的三次实验过程。
(1)部分实验数据如表所示,第①次实验中木块所受摩擦力如图①所示为______N。
序号 | 接触面 | 压力/N | 滑动摩擦力/N |
① | 木块与木板 | 12.0 |
|
② | 木块与木板 | 15.0 | 3.0 |
③ | 木块与砂纸 | 12.0 | 3.6 |
(2)分析______(填序号)两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度有关。
(3)由①、②两次实验数据分析得出的结论是:当接触面粗糙程度一定时,滑动摩擦力大小与压力大小成______比。
(4)在第③次实验中若用4.5 N的力水平拉动木块,则木块受到的滑动摩擦力为______N,你判断的依据是______。
(拓展)将砝码和木块放在砂纸上进行第四次实验时,滑动摩擦力的大小为______N。
(补充设问)(5)小明又提出滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度大小有关的猜想,请你帮他设计实验验证他的猜想是否正确。
①实验步骤:______;
②实验结论:______。
(6)小明在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化。他请教老师,知道可用F-t图像表示拉力随时间的变化情况。若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图像如图乙所示,其中0~4 s木块处于静止状态,分析图像可知:要使木块由静止开始运动,至少要用______ N的水平拉力拉木块;如果实验时木块所受的拉力是2.2 N,则木块所处的运动状态是______。
小明测量一种易溶于水且形状不规则的固体小颗粒的密度,测量的部分方法和结果如图所示。
(1)将天平放在水平台面上,游码移到左端“零”刻度处,调节______使天平平衡。
(2)用调节好的天平测量小颗粒的质量,当天平平衡时,砝码质量和游码位置如图甲所示,则小颗粒的质量是______g。
(3)因颗粒易溶于水,小明同学采用图乙所示的方法测量体积,他所测颗粒体积为______cm3。
(4)该物质的密度是______g/cm3。
(5)在步骤C中,没有充分摇动就抹平表面读数,则测出的密度比实际值偏______。
(拓展)实验中所用细铁沙的密度为1.6g/cm3,乙图C中混合物对量筒底部的压力是______N。
小明在网上查阅资料得知真正的和田玉的密度约为2.95×103kg/m3.在学习密度和浮力的相关知识后,他立即利用家里的弹簧测力计来判别家中“和田玉”的真假。请你和小明一起来完成测量。(g取10N/kg)
(1)如图甲所示,用细线拴住玉石,用弹簧测力计测出玉石所受重力,这时弹簧测力计示数是______N,从而可计算出玉石的质量为______g。
(2)如图乙所示让玉石完全浸入水中,从图中弹簧测力计的示数可计算出玉石所受的浮力是______N。
(3)利用以上测量数据可计算出玉石的密度是______kg/m3。
(4)由此可以鉴定家中的玉石______(选填“是”或“不是”)真正的和田玉。
(拓展)小明将弹簧测力计改成了一个液体密度秤,他在2.8N处对应标上1.0g/cm3的字样;当他把同一“和田玉”浸没在密度为0.7g/cm3汽油中时,则应该在弹簧测力计刻度盘的______N处标记对应的字样。