小明设计了如图所示的实验装置来探究不同物体在木板上所受摩擦力的大小。将物体放置在水平的长木板上,物体与木板表面粗糙程度不变,导电性能良好的弹簧其右端与物体及滑动变阻器R1滑片P相连(不计滑片与滑动变阻器线圈间的摩擦;滑动变阻器的阻值随长度均匀变化;探究过程中,滑片P始终在a、b间),弹簧的左端固定在墙壁上。当木板沿箭头所示的方向匀速运动时,物体和木板间发生相对滑动,物体处于平衡状态时,电流表的示数稳定不变,物体和木板间的摩擦力也不变。换用质量不同的物体,重复上述实验,发现电流表的示数随所放置物体的质量的变化而变化,不同物体所受的摩擦力f不同,滑动变阻器R1的阻值也不同。若物体所受摩擦力f与滑动变阻器R1的阻值的关系如图所示,电流表的量程为“0~0.6A”,电源电压为3V。
⑴当滑动变阻器的滑片P指向b端时,为了保护电流表不致损坏,电阻R0的阻值至少为多大?
⑵若电阻R0的阻值为10Ω,某一物体在木板上处于平衡状态时,电流表的示数为0.2A,该物体所受的摩擦力是多少?
⑶当电路中电流表的示数变大时,不同的物体所受的摩擦力怎样变化?
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,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:
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。
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 。
(3)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)
如图所示,在一个已经调平衡、有刻度的杠杆右侧挂重力为G0的钩码,钩码的位置B固定不动;左侧挂重力未知的金属圆柱体,悬挂点A的位置可以在杠杆上移动,细线长短可以调整,此时杠杆在水平位置平衡;量筒中盛有适量的水。要求利用上述实验装置和器材,探究“浸在水里的物体所受浮力大小与物体浸入水中的体积成正比”。 写出主要实验步骤,设计实验数据记录表。
小阳在利用吸管喝饮料时认为“饮料是靠嘴的吸力进入口中的,而不是靠大气压进入口中的”,而小明认为他的说法是错误的,为此他准备了如下一些器材:一个装满水(可以饮用)的玻璃瓶,一个可以塞紧瓶口的塞子,塞子上开有两个孔,其中一个孔中插有一支吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小阳的说法是错误的。写出实验步骤并加以说明。
现有一架天平、一个空烧杯、适量的水、石块、细线、待测液体。小红想利用上述器材测量待测液体的密度,以下是她设计的实验步骤,请你补充完整。
(1)向烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平称出烧杯和水的总质量m1;
(2)如图所示,用细线拴住石块,使其全部浸没在烧杯的水中(水未溢出),且不与容器相接触。在右盘中增减砝码,并调节游码,测出天平平衡时砝码的质量和游码对应数值的总和为m2;
(3)将烧杯中的水全部倒净,再倒入适量的待 测液体,用天平测出其总质量为m3;
(4)____________________。在右盘中增减砝 码,并调节游码,测出天平平衡时砝码 的质量和游码对应数值的总和为m4;
(5)已知水的密度为ρ水,利用上述测量出的物理量和已知量计算待测液体密度的表达式 为:。
小康用如图所示的装置探究用动滑轮匀速提升物体时,绳子自由端的拉力F与所提升物体重力G的关系,在实验过程中,小康将实验数据记录在了表格中。请你认真分析表格中的数据,归纳出拉力F与重力G的关系式是:。
G/N |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
G动/N |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
F/N |
0.9 |
1.4 |
1.9 |
2.4 |
2.9 |
3.4 |