(14分)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在不挂钩码时,保持 并静止。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码(如图甲所示)为了使杠杆仍在水平位置平衡,他可以在B点处挂 个钩码或用弹簧测力计拉杠杆;若在B点采用弹簧测力计拉的方法,则弹簧测力计拉力的方向最好为 ,其目的是 ;且在使用前弹簧测力计须在 (正立\倒立)方向上校零。
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。其原因是: 。
如图甲是一枚简单的液体燃料火箭结构图,小明所在班级以“火箭中的科学奥秘”为主题开展了系列活动。
(1)模拟火箭升空的原理:三组同学分别进行了下列活动,其中现象产生的原理与火箭升空相同的有_________________;
(2)验证火箭顶部圆锥形能减少摩擦:某同学利用不吸水、硬质的纸张,制成等质量、密封的圆锥体和长方体,在同一高度让两者同时自由下落,如图乙所示。
①为比较两者所受摩擦力的大小,他们需观察_____________________;
②为使实验效果更明显,下列措施可以采用的有____________________。
A.在更高处让两物体自由下落B.用木头替代纸张进行实验C.让两物体在水中自由上浮
小李想测量食用油的密度ρ油,他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒,用细线系在O点吊起,硬棒在水平位置平衡,将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处,另外找一个重物A挂在硬棒右端,调节重物A的位置,使硬棒在水平位置平衡,此时重物挂在硬棒上的位置为D,如图20所示。下面是小李测出ρ油 的部分实验步骤,请你按照小李的实验思路,将实验步骤补充完整。
(1)用刻度尺测出OD的长度Lo;
(2)将适量水倒入烧杯(水的密度为ρ水 为已知),金属块B没入水中且不碰烧杯,把重物A从D处移动到E处时(E点未标出),硬棒再次在水平位置平衡,,将金属块B取出并将水擦干;
(3)将适量油倒入另一烧杯,,将重物A从E处移动到F处时,硬棒再次在水平位置平衡,,将金属块B取出,用抹布擦干;
(4)利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为:____________。
.为了“比较不同物质的吸热本领”,小红设计了下述实验步骤:
(1)在两个同样的烧杯中,分别装入等体积的水和煤油;
(2)用温度计分别测出水和煤油的初温;
(3)分别用相同的酒精灯,加热相同的时间;
(4)用温度计分别测出水和煤油的末温。
小丽认为实验步骤(1)存在错误,应改为:___________;在实验步骤(3)中,加热时间相同是为了使水和煤油__________;实验步骤(2)和(4)是为了得出水和煤油升高的___________。
纠正错误后,小红完成了实验,并记录了实验测量的数据以及老师帮助他们求得的有关数据。分析表格中第3行与第6行的数据可初步得出的结论是的吸热本领强。
物质 |
质量m/kg |
初温t0/℃ |
末温t/℃ |
吸收热量Q吸/J |
水 |
0.05 |
20 |
25 |
1050 |
水 |
0.05 |
20 |
30 |
2100 |
水 |
0.10 |
20 |
30 |
4200 |
煤油 |
0. 05 |
22 |
32 |
1050 |
煤油 |
0.05 |
22 |
42 |
2100 |
煤油 |
0.10 |
22 |
42 |
4200 |
.同学们利用实验共同验证“杠杆的平衡条件”。实验中使用的杠杆刻线均匀,每个钩码的质量都相等。
⑴杠杆初始状态如图18甲所示,为使杠杆处于水平平衡状态,此时应将杠杆右端的平衡螺母向右调节,也可以将杠杆左端的平衡螺母向________调节。
⑵杠杆调节完毕后,莉莉在杠杆支点两侧挂的钩码如图18乙所示,如果此时莉莉不再支撑杠杆,杠杆不能静止在水平位置。同学们给出了自己的判断和建议:
①小红说,把右侧的钩码减掉一个,杠杆就平衡了。
②小林说,把左侧的钩码向左移动一格,杠杆就平衡了。
③小健说,在左侧的钩码下增加一个钩码,杠杆就平衡了。④小东说,在右侧的钩码下增加一个钩码,并向左移动一格,杠杆也可以平衡。
你认为都有谁说对了________(填序号)。
某同学在测滑轮组的机械效率时,记录了如下表的实验数据:
滑轮组组成 |
钩码重 G/N |
钩码升高的 高度h/m |
绳子自由端受到 的拉力F/N |
绳子的自由端 移动的距离s/m |
一个定滑轮 一个动滑轮 |
2 |
0.1 |
1.25 |
0.2 |
(1)根据上表的数据可以计算出滑轮组的机械效率为_____________。
(2)如果不计绳重和摩擦,可知该滑轮组所使用的动滑轮重为
________N。当动滑轮重为_______N时,使用该滑轮组提起2N
重的钩码刚好不省力
(3)请帮助该同学在答题卷的图中画出该滑轮组的绕线方式。