小明在探究“杠杆平衡条件”实验中,准备的器材有:杠杆、支架、测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
实验 次数 | 动力 F1/N | 动力臂 L1/m | 阻力 F2/N | 阻力臂 L2/m |
1 | 1.0 | 0.24 | 2.0 | 0.12 |
2 | 1.5 | 0.1 | 0.5 | ______ |
3 | 2.0 | 0.1 | 0.5 | 0.4 |
(1)组装好器材后,杠杆如图甲所示,小明下一步应该将平衡螺母向______调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是______。
(2)表中是小明测得的几组数据,第2次实验中空白处的数据应是______。分析表中数据可知,杠杆的平衡条件是______。
(3)实验中多次改变力和力臂的大小是为了______。
A.多次测量求平均值减小误差
B.减小摩擦力
C.多次测量避免偶然性
(4)小明在实验完成后提出了新的问题“若支点不在杠杆的中点时,平衡条件是否还能成立?”于是他组装了如图乙所示的一套装置,进行实验,测出的数据与杠杆的平衡条件不相符,你觉得原因可能是:______。
在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,小明同学猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮重、物重和物体上升的高度等因素有关。他首先将弹簧测力计示数调零,然后分别组装成如图甲、乙、丙所示的滑轮组,依次进行了三次实验,探究得到的实验数据如表:
实验 次数 | 物重 (N) | 物体上 升的高 度(m) | 拉力 (N) | 绳子自由 端移动的 距离(m) | 机械效 率(%) |
1 | 2 | 0.1 | 0.8 | 0.3 | 83.3 |
2 | 2 | 0.1 | 0.6 | 0.5 | ______ |
3 | 4 | 0.1 | 1.1 | 0.5 | 72.7 |
(1)请计算第二次实验时的机械效率并填入表格中。
(2)比较第1、2次实验数据得出:用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮越重,其机械效率越______(选填“高”或“低”)。
(3)比较第2、3次实验数据得出的结论是:______。
(4)请你用物理原理或公式推导,判断滑轮组的机械效率是否与物体上升的高度有关:______。
(拓展)按第一组实验数据,若不计绳重及摩擦,则动滑轮重为______N,要使该滑轮组达到省力效果,则提升的物体重力不得小于______N。
小明在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将一圆柱形物体A逐渐浸入到密度为ρB的液体B中,并观察弹簧测力计的示数。
(1)由实验可知物体A浸没在液体B中时所受的浮力是________N;
(2)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:___________________________;
(3)已知烧杯底面积为100 cm2,不计烧杯厚度,当A浸没在液体B中后(液体未溢出),如图丙,烧杯底受到的液体B压力比未放入A时增加了________N,液体B对烧杯底的压强增大了________Pa;
(拓展)小明将图烧杯中的液体B换为水后,又将物体A逐渐浸入烧杯中,通过记录物体A下表面距水面的高度h和弹簧测力计示数F绘制出如图所示的图像;
①请你根据图实验,将物体A下表面距液体B液面的高度h和弹簧测力计示数F的关系用虚线绘制在图中;
(______)
②结合上述实验和图像可计算出液体B的密度ρB为________kg/m3。(ρ水=1×103 kg/m3, g取10 N/kg)
在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中(如图所示),小明先用弹簧测力计测出金属块的重力,然后将金属块缓慢浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤 | B | C | D | E | F |
弹簧测力计示数/N | 2.2 | 2.0 | 1.7 | 1.7 | 1.9 |
(1)分析比较实验步骤A和_____,可得出:浮力大小与物体浸没在液体中的深度无关;分析比较A、B、C、D可知:浮力大小与物体_____有关;分析实验步骤A、E、F可知:浮力的大小还与_____有关.
(2)分析实验数据可知,F中液体密度_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)水的密度.
(3)金属块浸没在水中时受到的浮力大小是_____N,金属块密度为_____kg/m3.(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
小薇同学制作了如图1所示的探头进行了液体压强和浮力的综合探究。
(1)紧密蒙在探头下端的橡皮膜,形变程度越大,说明它所受的液体压强越__________
(2)实验时的情形如图2所示,比较甲图和__________图,可以初步得出结论:在同种液体中,液体内部压强随深度的增加而增大;
(3)比较图2甲图和丙图,可以初步得出结论:液体内部压强与液体__________有关;
(4)小薇同学用弹簧测力计挂着此探头继续探究:
①向溢水杯中注水,直到溢水口水流出时停止加水,最后溢水杯中的水面恰好与溢水口______。
②用细线悬挂在弹资测力计下的探头刚好漫没,如图2丁所示,此时弹簧测力计的示数为_______N,溢出的水全部流人小量筒中,排开水的体积为_______ml,此时探头所受的浮力为_______N;③探头从丁图位置不断缓慢往下放(细线足够长),排开水的质量_____(选填“变大”“变小” 或“不变”) ,弹簧测力计的示数会___________选填字母。
A.一直变大 B.先不变后变小 C.先变大后变小 D.先变小后变大
如图是用压强计“探究影响液体内部压强大小的因素”的实验装置.
(1)压强计上的U型管_____(选填“属于”或“不属于”)连通器.
(2)在使用压强计前,发现U形管左右两侧的水面有一定的高度差,如图甲,其调节的方法是_____(选填“A”或“B”),使U形管左右两侧的水面相平.
A.将右侧支管中高出的水倒出 B.取下软管重新安装
(3)比较图乙和图丙,可以得到;液体的压强与_____有关.
(4)比较_____两图,可以得液体的压强与液体密度有关.
(5)已知图丁中U型管左右两侧水面的高度差h=10cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差为_____Pa.(ρ水=1.0×103kg/m3,ρ盐水=1.1×103kg/m3,g=10N/kg).