小宇骑车时发现,不踩踏脚板,车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:车滑行的距离可能与路面的粗糙程度和速度有关.为探究其中的奥秘,他在水平桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布、木板等改变水平桌面的粗糙程度.
甲 乙
⑴探究小球在水平面上的滑行距离与速度的关系,小宇应先后三次将小球从斜面的 (同一/不同)高度处释放,比较小球在 (同一/不同)粗糙面上滑行的路程.
⑵为探究小球滑行距离与水平面粗糙程度的关系.小宇先后三次将小球从斜面上的同一高度处释放,三次实验结果如图甲所示,由此得到结论: .小宇认为,通过进一步推理可以得出结论:运动的物体如果不受阻力作用,将 .
⑶在上述(2)的三次实验中,若小球克服毛巾的摩擦力做的功为W1,小球克服木板的摩擦力做的功为W2,则W1 W2(选填“﹥”、“﹤”或“﹦”).
⑷为了模拟研究汽车超速带来的安全隐患,李斌同学设计了如图乙所示的探究实验:将A、B两个小球先后从同一装置,高分别为hA、hB的位置滚下(mA<mB,hA>hB),推动小木块运动一段距离后静止.同组的小红认为他这样设计实验得出的结论有问题,理由是: .在如图乙所示的甲、乙两次实验中,木块移动过程中受到的摩擦力分别为f甲、f乙,则f甲 f乙(选填“﹥”、“﹤”或“﹦”).
请阅读《华夏之光—圭表》并回答问题:
华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器,其中圭表就是典型的代表。圭表(如图1所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱、叫作表,圭和表相互垂直。
战国以前的天文学家已经能够利用水面来校正圭,使其水平,使用铅垂线来校正表,使其与圭相互垂直。
依据圭表正午时表影长度的变化,就能推算出二十四节气,依据表影长短的周期性变化,就能确定一回归年的天数,由于日光散射和漫反射的影响,早期圭表的表影边缘模糊不清,影响了测量表影长度的精度。
为了解决上述问题,元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法,对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表高的五倍。这样,测量时,把传统的确定表影端的位置变为确定梁影中心的位置、提高了测量影长的精度。
郭守敬又利用小孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和梁的清晰像(如图2所示),这样就可以精确的测量表的影长了。这些措施成功解决了圭表发明以来,测影时“虚景之中考求真实”的困难。
以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)请写出我国古代天文学家保证圭和表相互垂直的措施,并解释为什么这种措施可以保证圭和表是相互垂直的。
(2)郭守敬的改进与创新措施解决了早期圭表的什么问题?
(3)除了圭表,请你再列举一个我国古代天文观测仪器。
在探究水沸腾过程中温度随加热时间变化的特点时,小宇应通过观察 ______________判断水是否沸腾。待水沸腾后,小宇测量并记录的实验数据如下表所示,请你根据表中的数据归纳出实验结论: 。
加热时间/min |
0 |
0.5 |
1 |
1.5 |
2 |
2.5 |
3 |
温度/℃ |
99 |
99 |
99 |
99 |
99 |
99 |
99 |
小敏用托盘天平和量筒测量金属块的密度。她在调节天平时,发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,如图甲所示,为使天平横梁水平平衡,她应将平衡螺母向 移动。天平平衡后,用天平测出金属块的质量为27g。然后,小敏将金属块用细线系好放进盛有50mL水的量筒中,量筒中的水面升高到如图乙所示的位置,则金属块的体积为 cm3。该金属块的密度为 g/cm3,根据下表中数据可判断组成该金属块的物质可能是 。
物质 |
密度/(kg•m﹣3) |
银 |
10.5×103 |
钢 |
8.5×103 |
铁 |
7.9×103 |
铝 |
2.7×103 |
用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V,滑动变阻器的规格为“20Ω,1.5A”。
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节 ,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻 和电流表示数 ,数据如表:
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
电阻 |
30 |
20 |
15 |
10 |
5 |
电流 |
0.08 |
0.12 |
0.16 |
0.48 |
|
电阻的倒数 |
0.033 |
0.050 |
0.067 |
0.100 |
0.200 |
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,读数为 ;
(3)为了更精确地描述 与 的关系,在表中增加了 的数据,并根据 、 的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点,请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出 图像。
(4)根据图像可以得到的实验结论是: 。
小华按图示的步骤进行探究浮力的实验:
①在弹簧测力计下悬挂一个金属球,如图甲所示,弹簧测力计的示数为2.6N;
②将金属球浸没在水中,弹簧测力计的示数如图乙所示;
③将金属球从水中取出并擦干水分,再将它浸没在另一种液体中,弹簧测力计示数如图丙所示。
由实验可知,金属球浸没在水中时受到的浮力大小为 N,图丙中液体的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于”)水的密度。