小明探究凸透镜的成像原理,与老师一起研制了如图所示的实验装置,用水透镜模拟眼睛,光屏模拟视网膜,通过对水透镜注水或抽水可改变水透镜的厚薄。蜡烛、光屏和水透镜在光具座上的位置如图所示。
(1)实验时,首先要使烛焰、水透镜、光屏三者的中心在 上,目的是使像成在光屏中心。
(2)三者摆放位置如图甲所示,在光屏上成了一个清晰的像(像未画出),该像为倒立、 的实像。此时水透镜的焦距 的范围为 。
(3)用水透镜模拟正常眼睛,将图甲中的烛移动到光具座上 处,光屏不动,此时应对水透镜 (填“注水”或“抽水”),使其焦距变 (填“长”或“短”),才能在光屏上重新得到一个清晰的像。
(4)用水透镜模拟爷爷的老花眼,如图乙所示,若爷爷不戴老花镜时恰好能够看到图中位置上的蜡烛,在图中的虚线框内安装上适当度数的老花镜的镜片,则爷爷将能看清蜡烛位置 (填“左侧”或“右侧”)的物体。小明因为长期不注意用眼卫生,变成了近视眼,应该配戴 (填“凸“或“凹”)透镜矫正。
定滑轮在使用时相当于一个杠杆.如图所示,某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码,已知人手的拉力为F,钩码重力为G.
(1)请在图中标出这个“杠杆”的支点O,厕出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹);
(2)若不计摩擦、滑轮重和绳重,请用杠杆平衡条件推证:F=G.
如图所示,滑轮下挂重600N的物体G,滑轮重60N,绳和杠杆都是轻质的.要在图示位置使杠杆平衡.
(1)请在图中作出绳对杠杆的作用力F′,力F′的大小是________N.
(2)在杠杆的A处,所加的竖直向上的力F应是________N.(杠杆上刻线的间距相等)
郝强同学对建筑工地上的长臂吊车(如图甲)有些疑惑:不吊物体它能平衡,吊重物也能平衡,重物沿臂移动仍能平衡.后来他通过设计“移动支点式杠杆”模型(如图乙)弄懂了类似问题:密度及粗细都均匀的直棒AB=1.8m,放在一个宽度为40cm的凳子上,当在棒的A端固定一个铅块(忽略大小)m铅=2kg时,棒刚好绕O1点有转动的趋势(AO1=30cm).
(1)求棒的质量m棒;
(2)当在P处挂一重物时(PB=10cm),棒刚好绕O2点有转动的趋势.求重物质量m物及此时棒对O2点的压力F(g取10N/kg);
(3)当悬线带着重物缓慢向A端移动时,可以认为凳面上只有某点E(即新支点)对棒有支持力.回答:随着重物左移,E点将“左移”或“右移”还是“不动”?棒对E点的压力FE是“变大”或“变小”还是“不变”?(不必说明理由)
流量表示单位时间内通过某一横截面的流体的体积,用字母Q表示.流量在生产和生活中有广泛的应用,如每到汛期,监测湘江的流量是抗洪防汛的重要工作.
(1)如图所示,水流在粗细均匀的水平管道内向右匀速流动,设水流速度为v,管内通道的横截面积为S.取一段管道AB,水从B端流到A端所用时间为t,则AB间水柱的长度l=________,体积V=________(要求用S、v、t表示).根据流量的定义可得Q=vS,它表示流量等于流速与横截面积的乘积.
(2)打开水龙头,自来水通过导管流过如图所示的玻璃管.待水流稳定后,比较图中1、2两处的流速,________处的流速较大;比较C、D玻璃管中的水面高度,________管中的水面较高.
(3)打开水龙头后,只要水流不散开,就可以观察到水柱越来越细,如图所示.请你指出产生这种现象的原因:________________________________________________.(提示:流量不变)
(4)利用流量Q=vS,请你设计一个测量水龙头出水速度的实验方案.要求:
a.列出主要的操作步骤;b.说明需要测量的物理量;c.写出出水速度的表达式.
某教师用“试管爬升”实验验证大气压的存在,其做法如下:取两个直径相差很小的平底试管,将细试管底部插入装满水的粗试管内,再将两试管迅速倒置(保持竖直),会看到细试管慢慢“爬进”粗试管里,如图所示.细试管能否在粗试管内竖直向上“爬升”,取决于开始时细试管插入粗试管内的深度,如果插入过浅细试管就不能自动上升.
若细试管的重为G,外直径为d,水的密度为ρ0,大气压强为p0,请你通过推导计算,回答下列问题:
(1)细试管在“爬升”时,受到大气对它竖直向上的压力是多少?
(2)细试管开始插入的深度h0满足什么条件时,它刚好可以向上“爬升”.