小明骑自行车上学途中,要经过一段上坡路.他思考:物体冲上斜坡的最大距离可能与哪些因素有关呢?
⑴他发现车子的初始速度越大,冲上斜坡的最大距离就越长。这是因为车子的初始速度越大,它的初始动能也越大,上坡过程中增加的___________就越大。
⑵他进而又提出两个猜想:
猜想一:物体冲上斜坡的最大距离可能与物体的质量大小有关;
猜想二:物体冲上斜坡的最大距离可能与斜坡的倾角大小有关。
为了验证猜想一,他将与水平面平滑连接的长木板以一定的倾角θ固定,如图甲所示。实验时为了让不同质量的小木块以相同的初始速度滑上长木板,请你在甲图中的虚线框内为小明设计一实验装置,并说明使用该装置进行实验时的操作要点:_________________________。
小明发现当不同质量的木块以相同初始速度滑上长木板时,向上滑行的最大距离均相同。这说明猜想一是___________(选填“正确”或“错误”)的。
在验证猜想二的实验中,小明让一木块以相同的初始速度分别滑上不同倾角的长木板,测得的数据记录如下表:
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
木板倾角θ |
10° |
30° |
53° |
75° |
85° |
向上滑行的 最大距离s/m |
0.50 |
0.40 |
0.36 |
0.39 |
0.43 |
根据表中数据,请在图乙中描点作出s—θ图象.由图象可知木块向上滑行的最大距离s与倾角θ的关系是_________________________________
下面是晓婷同学设计的探究“光的反射定律”和“平面镜成像特点”的实验过程.
(1)如图,为了探究“光的反射定律”,晓婷将一张白纸B放在水平桌面上,将一个平面镜A垂直白纸放置,用激光手电贴着 (选填“A”或“B”)照射,并记录下了反射角和入射角的度数如下表.通过表格中的数据可得到的结论是 .
入射角 |
15° |
30° |
60° |
反射角 |
15° |
30° |
60° |
(2)为了探究“平面镜成像特点”,她将平面镜换成了 ,并取来了两个 的蜡烛.在实验过程中,随着蜡烛的燃烧变短,蜡烛的像与用来找像的蜡烛 (选填“仍然重合”或“不再重合”),此时所成的像与物大小 (选填“相同”或“不相同”).
小张同学在做实验时发现使用斜面能省力但费距离。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接对物体做功可能相等。为了验证猜想,他用木块作为研究物体,在相同材质、不同倾角的斜面上进行实验,其实验过程如图所示。先用测力计测出木块的重力G,并竖直向上使木块匀速上升一段高度h;再将木块放在斜面底端,沿斜面用测力计将木块匀速拉到相同高度h。读出每次实验的拉力F的大小,量出木块上升的高度h和斜面的长度L,并把实验数据分别记录在表一、表二、表三中。
表一(斜面A)
实验 序号 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
木块上升 距离h (米) |
斜面的长度L(米) |
直接提起木块 做功WG(焦) |
拉力通过斜面 做功WF(焦) |
1 |
2.5 |
1.5 |
0.3 |
1.2 |
0.75 |
1.8 |
2 |
5 |
3 |
0.2 |
0.8 |
1.0 |
2.4 |
3 |
7.5 |
4.5 |
0.2 |
0.8 |
1.5 |
3.6 |
表二(斜面B)
实验 序号 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
木块上升 距离h (米) |
斜面的长度L(米) |
直接提起木块 做功WG(焦) |
拉力通过斜面 做功WF(焦) |
4 |
2.5 |
2 |
0.3 |
0.6 |
0.75 |
1.2 |
5 |
5 |
4 |
0.2 |
0.4 |
1.0 |
1.6 |
6 |
7.5 |
6 |
0.2 |
0.4 |
1.5 |
2.4 |
表三(斜面C)
实验 序号 |
重力G (牛) |
拉力F (牛) |
木块上升 距离h (米) |
斜面的长度L(米) |
直接提起木块 做功WG(焦) |
拉力通过斜面 做功WF(焦) |
7 |
2.5 |
2.25 |
0.3 |
0.42 |
0.75 |
0.95 |
8 |
5 |
4.5 |
0.2 |
0.28 |
1.0 |
1.26 |
9 |
7.5 |
6.75 |
0.2 |
0.28 |
1.5 |
1.89 |
(1)实验结果表明:利用斜面对物体做功不用斜面直接对物体做功(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
(2) 请进一步综合分析表一、表二、表三中的最后两列相关数据并归纳得出结论:
(a) 分析表一或表二或表三中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
。
(b) 分析表一和表二和表三中WG和WF的数据及相关条件,可得出的初步结论是:
。
(3)小张同学为寻找更普遍性的实验结论,应该选择继续进行实验。
小王、小李同学分别做“测定小灯泡的电功率”实验,他们使用的器材中,电源电压相同且不变(为2伏的整数倍),滑动变阻器两个(分别标有“10Ω 2A”和“20Ω 2A”字样),两待测小灯额定电压分别为2.2伏和3.8伏。两同学各自选取一个变阻器、小灯、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、电键和若干导线,连接电路,并进行实验。小王同学选用额定电压为2.2伏的小灯,正确连接电路,操作规范,闭合电键小灯就正常发光。小李同学闭合电键后,当滑片移动到中点时(即滑动变阻器接入一半的电阻),小灯正常发光。经过测量和计算,他们发现两灯泡的额定功率恰好相同。
(1)小李同学观察到电压表示数为伏,小灯正常发光。所选滑动变阻器的规格是。
(2)请根据相关条件得出电源电压为伏,小灯的额定功率为瓦。
现有焦距为5厘米、10厘米、20厘米的三个凸透镜,小高同学选择其中的一个进行实验。如图所示。他先将蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致调节在上。再将蜡烛放于光具座A点处,保持位置不变,移动光屏至E点找到清晰缩小的像,这个像一定是像(选填“实”或“虚”),他所选的凸透镜焦距为厘米,此时凸透镜应位于光具座两点之间(选填:“AB”、“BC”、“CD”或“DE”)。
某同学想研究悬挂小球的悬线拉力与斜面AB夹角α的关系。他用悬线拉着小球静止在光滑斜面上。通过移动斜面,改变悬线与斜面AB夹角α的大小,用弹簧测力计测出悬线拉力的大小。实验过程及实验现象如图所示。
(1)分析比较a、b或a、c或a、d可得初步结论是
(2)分析比较b、c、d可得初步结论是