小刚同学想测出一个实心塑料球的密度,但是发现塑料球放在水中会漂浮在水面上,无法测出它的体积.小刚设计了以下实验步骤:
A.用天平测量塑料球的质量,天平平衡时如图a所示.记录塑料球质量为m;
B.把适量的水倒进量筒中如图b所示,记录此时水的体积为V1;
C.用细线在塑料球下吊一个小铁块放入水中,静止时如图c所示,记录此时量筒的示数为V2;
D.把小铁块单独放入水中静止时如图d所示,记录此时量筒的示数为V3;
E.利用密度公式计算出结果.
根据上述实验过程,回答下列问题.
(1)实验中使用天平测出塑料球的质量m= g,塑料球的体积V= cm3,计算出塑料球的密度ρ= g/cm3.
(2)实验拓展:本实验中若不用天平,只在B、C、D三个步骤中增加一个步骤也可以测出塑料球的密度.请你写出这个操作步骤 .
根据你补充的步骤,写出计算塑料球密度的表达式 .(用字母表示,水的密度为ρ水)
如下图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知:实验过程中是通过比较_____________确定小球动能的大小;甲球的动能_______(大于/小于/等于)乙球的动能;在质量和速度两个物理量中,对动能影响较大的是___________。
(10分)小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的.
②选用图甲探究的是动能与的关系,得出的结论是:.
③选用图乙探究的是动能与的关系.
在做完探究“动能的大小与什么因素有关”的实验后,小华提出了这样一个问题:
“如果改变斜面的长度,仍使小球从同一高度滚下,小球的动能变不变呢?”
“当然不变了,”同桌小明立刻回答说,“因为高度并没有变.”
“可毕竟斜面的坡度变了呀!斜面的坡度对动能有没有影响呢?”小红说.
“做一做实验不就知道了吗?”
于是他们准备利用身边的实验器材,通过实验进行探究.他们还为这个探究活动设计了一个探究报告,以下就是这个探究报告的框架.在报告中有的地方没有填写,请你帮助他们尽可能地完善.
探究课题:同一钢球在不同坡度的斜面上从相同高度的位置滚下,到达斜面底端的动能是否相同?
猜想:尽管斜面的坡度不同,只要钢球从相同高度的位置开始滚下,到达斜面底端的动能是相同的.
(3) 实验器材和实验装置如图所示.(4)实验步骤
(5)实验记录:(请在下面设计记录实验数据的表格,不必填写数据).
(6)预测:
如果实验结论与猜想一致,则在实验中应该看到的现象是:
____________________________________________________________________________
(13分)某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需
(2)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
物重/N |
物体提高的高度/m |
弹簧测力计读数/N |
绳自由端拉动距离/m |
有用功/J |
总功/J |
机械效率 |
50 |
0.15 |
20 |
0.45 |
(3)实验中弹簧测力计应该做运动.
(4)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:去掉;少测两个数是,.
实验中同学们又提出了下列假设.
假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)
(5)根据实验 (填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提升物重有关.
(6) 据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与 无关.
(7)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越 .
(8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用 (选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升同一重物到 (选填“相同”或“不同”)的高度去研究.
(2分)班级里组织登楼比赛,比一比哪个同学登楼的功率谁最大.为此,在活动中必须测量的物理量有:、.
(5分)小明和小红用图甲所示的杠杆一起探究杠杆的平衡条件:
![]() |
(1)先把杠杆的中点支在支架上,杠杆停在如图甲所示的位置,此时杠杆处于________(填“平衡”或“不平衡”)状态.为了使杠杆在水平位置平衡,可以调节右端的平衡螺母,使它向_______(填“左”或“右”)移动.
(2)如乙图,用弹簧测力计从M位置移动N位置用力使杠杆在水平位置处
于平衡,弹簧测力计的示数将会变________,这是因为________________.
(3)小明用调节好的杠杆进行了一次实验,所得数据如下表:
动力/N |
阻力/N |
动力臂/cm |
阻力臂/cm |
4 |
3 |
2 |
6 |
于是他得出了杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,
请你对此作出评价: __________________________________________________________.