冰壶比赛中,为减小冰壶与冰面间的摩擦,运动员需在冰壶运动路线上的某些区域刷冰,如图甲。
(1)为探究刷冰长度的影响因素,小明和同学用图乙装置寻找模拟刷冰区域的材料,他们将木块分别放在长木板、绸布、棉布上,用弹簧测力计水平拉木块做 运动,发现测力计示数关系是 .若用木板模拟未刷冰区域,则应选 模拟刷冰区域。
(2)他们用图丙装置,将长为 的所选材料 平铺在木板上,让木板从斜面上滑下,经过 后停在木板上的固定位置 .木板运动到位置 ,所需 的长度 与哪些因素有关?大家提出以下猜想:
猜想1:与木块由静止滑下时的高度 有关;
猜想2:与 左端到斜面底端的距离 有关。
①验证猜想1时,保持 不变,将木块从高度将静止滑下,改变 ,使木块最终都停在位置 ,数据记录如下:
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
释放的高度 |
0.10 |
0.14 |
0.18 |
0.20 |
0.22 |
0.26 |
的长度 |
2.00 |
1.60 |
1.20 |
0.86 |
0.80 |
0.40 |
在图丁中描点作出 与 的关系图线; 与 的定量关系是 。
②验证猜想2时,小明改变 ,将木块从不同高度由静止滑下,记录数据,得出结论。
分析实验中存在的问题是 ;
正确操作,发现每次只将 前后移动时,木块都会经过 停在 位置。该现象可否定猜想2的依据是 ;
若在上述正确操作中同时改变 和 ,则木块最终可能停在 (选填“ 点左侧“” 点右侧“或” 点左侧或右侧“ 。
小明在探究影响滑动摩擦力大小的因素时,提出了如下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面积有关
为了验证猜想,准备了如下器材:弹簧测力计、长木板、长方体木块和砝码。
他利用上述器材进行了如下实验:
①将木块平放在长木板上组装成如图1所示的装置。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
②在木块上加砝码,如图2所示。匀速拉动长木板,记下弹簧测力计的示数。
完成下列任务:
(1)在图3中画出长木板被匀速拉动时(木块相对桌面静止),长木板在水平方向上的受力示意图。
(2)通过实验步骤①②可验证猜想 一 。
(3)要完成对“猜想三”的验证,需在实验步骤①的基础上进一步实验,请你写出下一步的实验方案。
下面是小明同学的实验报告,请按要求帮他将报告补充完整。
实验:测量食用油的密度
实验目的:测量油的密度
实验器材:天平(砝码)、量筒、烧杯、油
实验原理:
主要实验步骤:
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针指在分度盘中线的右侧,要使横梁平衡,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右” 侧调节。
(2)往量筒中倒入适量的油,测出油的体积,如图1所示。
(3)用天平测出空烧杯的质量为 。
(4)将量筒中的油全部倒入烧杯中,测出烧杯和油的总质量,如图2所示。
实验数据记录:
在虚线框内设计一个记录本次实验数据的表格,并将测量数据及计算结果填入表中。
实验评估:
按照上述实验方案测出的油的密度值比真实值 (选填“偏大”或“偏小” 。
某电热水器的铭牌如下表所示,现将水箱装满水,电热水器正常工作时,把水从 加热到 .已知 ,不计热量损失,求:
(1)水吸收的热量;
(2)加热所需要的时间。
型号 |
|
额定电压 |
|
加热功率 |
|
频率 |
|
水箱容量 |
|
现有一质地均匀密度为 的实心圆柱体,底面积为 、高为 ,将其中间挖去底面积为 的小圆柱体,使其成为空心管,如图1所示。先用硬塑料片将空心管底端管口密封(硬塑料片的体积和质量均不计),再将其底端向下竖直放在底面积为 的柱形平底容器底部,如图2所示。然后沿容器内壁缓慢注入密度为 的液体,在注入液体的过程中空心管始终保持竖直状态。
(1)当注入一定量的液体时,空心管对容器底的压力刚好为零,且空心管尚有部分露在液面外,求此时容器中液体的深度。
(2)去掉塑料片后,空心管仍竖直立在容器底部,管外液体可以进入管内,继续向容器中注入该液体。若使空心管对容器底的压力最小,注入液体的总质量最小是多少?
小红想测量一小金属块的密度,她在实验室里找到了一架天平,但没有砝码,除此之外还有如下器材:两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水(已知水的密度为 .请利用上述器材帮她设计一个实验方案,比较精确地测量金属块的密度。
要求:
(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;
(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。