某学习小组利用自行车的运动“探究阻力做功与速度变化的关系”.人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,由于受到阻力作用,自行车的速度会逐渐减小至零,如图所示.在此过程中,阻力做功使自行车的速度发生变化.设自行车无动力后受到的阻力恒定.
(1)在实验中使自行车在平直的公路上获得某一速度后停止蹬车,需要测出人停止蹬车后自行车向前滑行的距离s,为了计算自行车的初速度,还需要测量____________(填写物理量的名称及符号).
(2)设自行车受到的阻力恒为f,计算出阻力做的功及自行车的初速度.改变人停止蹬车时自行车的速度,重复实验,可以得到多组测量值.以阻力对自行车做功的大小为纵坐标,自行车初速度为横坐标,作出W一V曲线.分析这条曲线,就可以得到阻力做的功与自行车速度变化的定性关系.在实验中作出W一V图象如图所示,其中符合实际情况的是
小静在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,如图甲所示.
小静想:白球碰撞后立即静止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗?
通过了解和初步实验,小静发现只有当体积和质量均相同的两球,而且球心在同一直线上相碰时,才可能出现上述现象.为进一步探究,她设计了下述实验方案:
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上,取两个相同的台球A、B,将B球静置于轨道的滴水平部分,A球置于轨道左端斜面上某处,测出该点到水平桌面的高度h1,如图乙所示,释放A球,撞击后,A球静止,B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点,测出该点的高度h2.通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断.
请你作答以下问题:
(1)A球从斜面滑下的过程中, 能转化为动能.
(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了 能.
(3)已知重力势能的计算公式为Ep=mgh,动能的计算公式为.若轨道光滑,则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA= ;若h2=h1,则说明B球被撞后开始运动的速度vB vA(选填“>”、“=”或“<”).
(4)在实际实验中,测出的h2总小于h1,若导致这一现象的原因是轨道不光滑,那么,在阻力不可避免的情况下,你认为小静的设计是否还有价值?请说出你的理由 .
某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示,实验数据如下表.若不计摩擦,比较1和2两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 有关;比较1和3两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 有关.
次数 物理量 |
1 |
2 |
3 |
钩码重G/N |
4 |
4 |
6 |
钩码上升高度h/m |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F/N |
1.8 |
1.4 |
2.4 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
74% |
57% |
83% |
小强为探究“电流与电阻的关系”,设计了如图所示的电路图,采用的器材有:电源(电压3V不变)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干.
(1)连接完电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片p应置于阻值最 端(选填“大”或“小”).
(2)闭合开关,发现电流表指针反向偏转,则说明电流表正、负接线柱 .
(3)故障排除后,小强将5Ω电阻接入电路中,移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V,记录此时电流表示数;用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路,移动滑片P,应使电压表示数为 V时再记录此时电流表示数.
(4)他能否用15Ω电阻继续完成实验: (选填“能”或“不能”).理由是: .
小青和小红都想测量某种液体的密度。
(1)小青的方法是:首先将天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧,她应向______(选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线。
收集数据:
①向瓶中倒入适量液体,用天平测出瓶和液体的总质量m1=________g,如图甲所示;
②将瓶中的部分液体倒入量筒中,用天平测出瓶和剩余液体的质量m2,如图乙所示;
③用量筒测出倒入液体的体积V=_________mL,图丙所示。
由以上数据可以得到液体的密度ρ液=__________g/cm3。(写出具体数值)
(2)小红用水、石块(密度大于被测液体密度)、烧杯、弹簧测力计也测到了该液体的密度,如图所示(ρ水为已知):
①用细线系住石块,并挂在弹簧测力计下,测得其重力为G,如图甲所示;
②用弹簧测力计拉住石块使其浸没在水中,测得拉力为F1,如图乙所示;
③用弹簧测力计拉住石块使其_______在待测液体中,测得拉力为F2。
由以上数据可以得出液体密度的表达式ρ液=__________________,石块密度的表达式ρ石=_______________(用本次实验收集到的物理量表达,水的密度用ρ水表达)。
(3)从实验操作的简单、方便这个角度来看_________(选填:“小青”或“小红”)的方法更好。
莉莉利用如图所示的实验电路测量小灯泡的额定功率, 已知待测小灯泡额定电压为4.5 V;小灯泡额定功率约为1 W,电源电压恒为6 V,
①闭合开关前,应将滑滑动变阻器的滑片移至 (选填 “A”或“B”)端。
②若有三个滑动变阻器, 规格分别为R1(5Ω 2 A)、R2(20Ω 1 A) 、R3(100Ω 0.1 A),则应选择 (选填“R1” “R2”或“R3”)。
③将滑动变阻器阻值调到最大, 闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,经检查灯泡是完好的,则故障可能是导线 (选填“a” “b” “c” “d” “e” “f”或“g”)。
④排除故障后, 移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为4.5V时.电流表示数如图所示,则小灯泡额定功率的测量值 W。
⑤若该小灯泡被烧坏了,断开开关后,某同学用规格为“4.5V 1.5W”的小灯泡替换已烧坏小灯泡。 闭合开关后,为使其两端电压达到额定电压,应让滑动変阻器的滑片 (选填“位置不变”、 “向A端移动”或 “向B端移动”)。