某小组同学用如图所示装置,研究圆柱体在水中下降的过程中弹簧测力计示数和台秤示数的变化情况。他们使圆柱体在水中缓慢下降,将圆柱体下表面到水面的距离h、弹簧测力计的示数F 1、台秤的示数F 2记录在下表中。
实验序号 |
h(厘米) |
F 1(牛) |
F 2(牛) |
1 |
1.0 |
7.7 |
10.3 |
2 |
2.0 |
7.4 |
10.6 |
3 |
3.0 |
7.1 |
10.9 |
4 |
4.0 |
6.8 |
11.2 |
5 |
5.0 |
6.5 |
11.5 |
6 |
6.0 |
6.5 |
11.5 |
①分析比较实验序号1~4的数据中F 1、F 2的变化情况及相关条件,可得出的初步结论是:圆柱体在浸入水的过程中,F 1 ,F 2 ;
②表中实验序号 的数据表明,圆柱体在相应的位置已全部浸没在水中;
③表中两组数据间F 1变化量的大小为△F 1,相应的F 2变化量的大小为△F 2,分析比较实验序号1~6的数据,可得出的结论是:圆柱体在水中缓慢下降的过程中,△F 1与△F 2的关系是 。当圆柱体处于实验序号6的位置时,所受浮力的大小为 牛。
小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”,使用了如图所示的实验装置.实验前,小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N,实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在预先设计好的表格中(见下表)
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
动滑轮重G0/N |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
所挂钩码的重力G/N |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
弹簧测力计示数F/N |
0.8 |
1.0 |
1.3 |
1.5 |
1.8 |
2.0 |
2.3 |
2.5 |
分析实验数据可以得到:
(1)在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用动滑轮 (选填“省力”或“不省力”);
(2)在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为 ;
(3)第6组数据中,钩码匀速上升1m的过程中,滑轮组的机械效率为 .
在“研究杠杆平衡条件”的实验中
(1) 实验前,应先调节平衡螺母,使杠杆在 位置平衡,这样做是为了 ;如发现杠杆左端偏低,则可将右端的平衡螺母向 调节,或将左端的平衡螺母向 调节.
(2) 实验时,增减钩码数量并移动挂钩的位置,使杠杆仍在 位置平衡,这样做是为了 ;
(3) 某同学记录了三次实验数据如表:这三次实验数据中有一次是错误的,错误的实验次数是 ,由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 。实验做三次,得到三组数据并进行分析,这样做的目的是_ __。
实验次数 |
动力F1/N |
动力臂L1/m |
阻力F2/N |
阻力臂L2/m |
1 |
2.0 |
0.04 |
4.0 |
0.02 |
2 |
1.0 |
0.02 |
0.5 |
0.01 |
3 |
2.5 |
0.03 |
1.5 |
0.05 |
(2014中考真题)同学们所用的笔,有些在靠近笔端的地方装有一个轻质弹簧(如图1所示).小文和小军各自拿自己装有弹簧的笔玩弹笔游戏.结果发现小军的笔弹得高一些,小文分析:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
小文猜想:
①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关.
(1)小文利用两个外形完全相同但材料不同的弹簧A和B、一个小钢球、一个轻木块,在同一水平面上进行了如图2所示的实验,此实验是为了验证猜想 ,实验中弹性势能的大小是通过 来体现的.
(2)请你设计一个实验方案来验证另一个猜想(写出简要的实验步骤,分析可能出现的现象并得出结论).
李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与弹簧长度变化量的关系。他们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放,运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到D点停止。请补充完成他们的探究过程:
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是____。(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件”②探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”
(2)对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点,从静止释放,运动到D点。测量 之间的距离和 之间的距离,并改变 之间的距离,测多组数据,分析数据得到:弹簧长度变化量越大,弹性势能越大。
为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1)实验中通过观察_______________来判断物体重力势能的大小。
(2)要探究重力势能大小与高度的关系应选择图__________和图_____________进行分析比较。
(3)图2和图3探究的问题是__________________。