个向相反方向的拉力,拉力的大小等于钩码的重力,钩码的数量越多,拉力就越大; (2)小卡片转过一个角度,小卡片两端的拉力就不在一条直线上,纸片就会转动,说明了不在同一直线上的两个力不能平衡,故C符合题意;
(3)小明实验用的小卡片重力小,悬在空中不受摩擦力影响,故A正确。 故答案为:(1)大小相等;相反;(2)C;(3)A。 27.图是探究“阻力对物体运动的影响”的实验过程。 (1)根据图中情景,以下说法正确的是 D 。 A.①是假设,②③是实验事实,④是实验推论 B.①②③④都是实验事实
C.①②是实验事实,③④是实验推论 D.①②③是实验事实,④是实验推论
(2)每次让小车从斜面上同一高度由静止滑下,这样做的目的是: 使小车在水平面上速度相同 。根据小车最终停在水平面上的位置可知:小车受到的阻力越小,小车的速度减小的越 慢 ;运动的小车在木板上最终停下来,是因为小车在水平方向上 受到摩擦力 (选填“不受力”或“受到摩擦力”)。
(3)有一辆小车以一定的速度离开水平桌面,假如该小车离开桌面时受到的力全部消失,则接下来小车将 匀速直线运动 。
(4)经过上面的探究可知:力是 改变 物体运动状态的原因。
【解答】解:(1)由图①②③④所示实验可知,①②③是实验事实,④是实验推论。故D正确。
(2)让小车在斜面上从静止滑下时,应保持同一高度目的是使小车在水平面上速度相同。这种探究物理问题的方法叫做控制变量法。
由图示实验可知,小车在木板上受到的阻力最小,速度减小得越慢,小车滑行距离最大,由此可知,小车受到的阻力越小,小车运动的路程越远。由于小车在水平方向上受到摩擦力作用,所以小车在木板上最终会停下来。
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(3)根据这个实验推理:若水平物体表面绝对光滑(即小车不受任何阻力作用),那么小车将一直保持匀速直线运动;
(4)经过上面的探究可知:小车受到阻力作用会停止运动,说明力是改变物体运动状态的原因。
故答案为:(1)D;(2)使小车在水平面上速度相同;慢;受到摩擦力;(3)匀速直线运动;(4)改变。
28.如图是小明利用注射器估测大气压的实验装置图。
(1)该实验中以 活塞 (填“针筒”、“活塞”或“弹簧测力计”)为研究对象,利用 二力平衡 原理来测出大气对活塞的压力,当注射器中的活塞开始滑动时,此时弹簧测力计对活塞向左的拉力F近似 等于 (填“大于”、“等于”或“小于”)大气对活塞向右的压力。
(2)为测出活塞的横截面积,必须读出注射器的容积V,再用刻度尺测出注射器 全部刻度 (填“针筒”、“活塞”或“全部刻度”)的长度l。 (3)此时大气压值p=
。(写出表达式)
(4)实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽或漏气,则测得的大气压值偏 小 。 (5)实验时,可先在活塞周围涂抹润滑油,然后将其插入针筒中,这样做有两个好处;一是减小 摩擦 ;二是 密封性好 。
(6)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2,若弹簧测力计量程为10N,实验时应选用 甲 (选填“甲”或“乙”)注射器,理由是 所用拉力不超过测力计量程 。
【解答】解:(1)该实验中以活塞为研究对象,当注射器中的活塞开始滑动时,利用二力平衡原理来测出大气对活塞的压力。弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡,因此需要记录此时的示数;
(2)注射器是一个圆柱体形状,因此,应量出其刻度部分的长度l,再读出空积V,得出活塞的面积S=,
(3)将测量结果代入压强公式得:p==
=
,
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(4)从表达式中可以看出,V、L的测量结果不变,当注射器漏气时,拉力F的值会减小,所以所测大气压值会偏小;
(5)涂抹凡士林的好处:一是减小摩擦,二是密封性好; (6)因甲、乙、注射器,活塞的横截面积分别为0.5cm2、2cm2,
①当大气压约为105Pa,当面积为0.5cm2,即0.00005m2时,由P=,可得F1=pS1=105Pa×0.00005m2=5N;
②当大气压约为105Pa,当面积为2cm2,即0.0002m2时,由P=,可得F2=pS2=105Pa×0.0002m2=20N,
因为已知弹簧测力计量程为10N,乙超过了测力计的量程, 所以实验时应选用甲注射器。
故答案为:(1)活塞;二力平衡;等于;(2)全部刻度;(3)密封性好;(6)甲;所用拉力不超过测力计量程。
29.小明同学在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验中:(已知ρ水=1.0×103kg/m3) (1)如图1甲、乙,先用弹簧测力计吊着石块,弹簧测力计的示数为l.8N,然后让石块完全浸没在水中,弹簧测力计的示数变为1N.则石块受到水的浮力为 0.8 N; (2)如图1丙,用弹簧测力计缓慢将石块拉出水面,随着石块露出水面的体积越来越大,观察到弹簧测力计的示数也越来越大,则石块受到水的浮力越来越 小 (选填“大”或“小”)。说明浮力的大小与 石块浸入水中的体积(或排开液体的体积) 有关; (3)通过比较图乙和图 丁 ,可以探究浮力大小跟液体密度是否有关; (4)他通过上述实验又计算出该小石块的密度为 2.25 g/cm3。
【拓展】同组的小红同学,继续用如图2所示的方法测出了物块B的密度,她的具体操作如下:将物块B放入漂浮于水面的小烧杯中,小烧杯杯底距水面高度h1=25cm;将物块B取出后系在烧杯底静止后,小烧杯杯底距水面高度h2=15cm;剪断细绳后物块B沉入杯底,此时小烧杯杯底距水面高度h3=10cm,则物块B的密度为 1.5×103 kg/m3。
;(4)小;(5)摩擦;
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【解答】解:
(1)由题意可得,石块受到的浮力:F浮=G﹣F=1.8N﹣1N=0.8N;
(2)石块受到的浮力:F浮=G﹣F,石块的重力G不变,测力计示数F越来越大,则石块受到的浮力越来越小,说明浮力的大小与排开液体的体积有关;
(3)由图乙和丁可知,物体都浸没在液体中,所以排开液体的体积相同,液体的密度不同,所以可以探究浮力与液体密度的关系。 (4)根据基米德原理:F浮=ρ=0.8×104m3,
﹣
液
gV排得:V排==
石块浸没在水中,V石=V排,G=mg=ρVg,石块密度ρ===ρ
水
=
×1.0×103kg/m3=2.25×103kg/m3。
【拓展】
图2中甲图,金属块B和小烧杯看为一个整体,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力,根据阿基米德原理有:G杯+GB=ρ
水
gV排=ρ
水
gSh1﹣﹣﹣﹣﹣①,
图2中间乙图:金属块B和小烧杯看为一个整体,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力, 根据阿基米德原理有:G杯+GB=ρ
水
gVB+ρ水gSh2﹣﹣﹣﹣﹣②,
图2丙图:以杯为研究对象,因处于静止状态,故受到的重力与受到的浮力为一对平衡力, G杯=ρ
水
gV排′=ρ水gSh3﹣﹣﹣﹣③
水
由③代入①得:GB=ρgSh1﹣ρ水gSh3﹣﹣﹣﹣④
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