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。
小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是在学校实验室借了一些器材来测出它的密度。
(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻地拨至标尺零位,稳定时发现分度标牌如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往(选填“右”或“左”)调。
(2)将挂饰放在已调好的天平上测出其质量为21.6g。
(3)当她想测量挂饰的体积时发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为150g;
②用细绳将挂饰栓好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水浸出),在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的读数为g,则挂饰的体积为cm3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)小芳计算出金属挂饰的密度为g/cm3;通过查密度表对照可知该金属挂饰可能是饰品。
物质 |
金 |
银 |
铜 |
铁 |
铝 |
密度kg/m3 |
19.3×103 |
10.5×103 |
8.9×103 |
7.9×103 |
2.7×103 |
在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有作用,该凸透镜的焦距是cm。
(2)调整后,把蜡烛固定在15cm刻度线位置时(如图乙),光屏应在(选填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域内左右移动,会在光屏上得到一个清晰的倒立、的实像(填写像的性质);(选填“投影仪”“放大镜”或“照相机”)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向(选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
在研究“导体电流与电阻关系”的实验中,同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究,变阻器规格是“10Ω 1A”,电源电压4.5V并保持不变。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整(请用签字笔在答题卡上连线)。
(2)闭合开关前,电流表指针如图乙所示,对电流表的操作应该是 。
(3)正确连线后,闭合开关时发现,无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动,电压表指针向右偏转且超过满刻度,原因可能是 。
(4)先接入15Ω的电阻,调节滑片时电压表示数为3V,观察到电流表示数如图丙所示,则电流表示数为 A;用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路,应将滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,才能使电压表示数保持3V,并记录下电流表示数为0.3A;用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路,正确操作,电流表示数为0.6A。
(5)分析三次的实验数据,可得出电流与电阻的关系是 。
(6)王强同学继续探究:他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验,发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V,原因是 ;要使电压表示数保持3V,要求变阻器的最大阻值最少为 Ω。
为探究“动能大小的影响因素”,科学小组利用斜面、钢球、木块等器材开展了如图所示的活动。
(1)实验中通过比较木块 来判断钢球动能的大小。
(2)在图甲和图丙中,用质量不同的两个钢球从斜面上相同高度自由滚下,目的是使钢球撞击木块时的 相同;比较甲、乙两图,得到的结论是 。
(3)由实验中钢球撞击木块做功,同学们联想到汽车撞击行人出现交通事故的情景,并猜想到交通事故的危害程度与“超载”、“超速”有关。进一步探究,获得了表格内的数据:
实验序号 |
钢球质量m/g |
钢球自由滚下高度h/cm |
木块被撞后运动的距离s/cm |
甲 |
20 |
20 |
16 |
乙 |
20 |
10 |
4 |
丙 |
40 |
20 |
32 |
分析表格内的数据可知,利用甲、丙两次实验可验证危害程度与 有关(选填“超载”或“超速”);在质量和速度两个因素中,对动能影响较大的因素是 ,理由是 。
如图所示,李宁同学在张老师指导下做“探究凸透镜成像规律”的实验。
(1)当蜡烛位于图中B处时,移动光屏到D处,观察到光屏上呈现清晰的像,此时像和物大小相等,则该凸透镜焦距为 cm。
(2)李宁同学把蜡烛移动到A处,屏上的像变得模糊,要使像变清晰,光屏应向 (选填“左”或“右”)适当移动,此时光屏上的像应该是倒立、 的实像。
(3)在上述(2)操作的基础上,张老师取下自己戴的眼镜放于蜡烛和凸透镜之间,光屏上的像又变得模糊,李宁同学发现当光屏向左移动适当距离后像又清晰。由此可知,张老师所戴的眼镜是 透镜,张老师的眼镜属于 (选填“近视镜”、“远视眼”或“正常眼”)。