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题文

小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。

猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关

猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关

猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关

为此小夏设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的 A B C D 四个铅球分别从距离沙表面某高度处静止释放,其中 D 球从光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。

实验数据如下表:

实验序号

铅球代号

铅球质量 / g

下落高度 / m

陷入沙中的深度 / m

A

200

0.5

0.1

B

400

0.5

0.25

C

200

1

0.2

D

200

1

0.2

(1)本实验中,采用的研究问题的方法是           。(写出一种方法即可)

(2)本实验中,铅球的重力势能大小是通过          来反映的。

(3)为验证猜想二,应比较       (填实验序号),得到的结论是:当物体质量相同时,        

(4)比较③④,得到的结论是           

(5)经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能 ( E p ) 的表达式“ E p = mgh ”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中 B 球的动能为         J .(忽略空气阻力, g = 10 N / kg )

科目 物理   题型 实验题   难度 中等
知识点: 探究影响物体势能大小的因素
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如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验,其中铜球和钢球体积相等.

⑴实验中通过观察知道动能的大小.
⑵实验中为使钢球和铜球滚到水平面速度相同. 采用的方法是__________.
⑶通过图甲和图乙的实验比较,探究的是动能和因素的关系,其结论是

小华用一根细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜后悬挂起来,调节胡萝卜的轴线静止在水平位置,如图所示,取下胡萝卜 在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.那么A、B哪段重 些呢?同组的甲、乙、丙三个同学提出了各自的猜想:

甲: A较重;
乙: B较重;
丙: A、B一样重.
为了验证甲、乙、丙三个同学的猜想是否正确,小华从实验室取来一个常用测量工具设计了 一个简易实验,很快判断出A、B的轻重.她选择的测量工具__________________,小欣却认为不需要测量,只要根据已学知识__________________,通过观察便可以判断出A、B 哪段较重.
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,小鹏设计并完成了如图甲所示的三个实验.

小鹏的实验,可以验证同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”),小鹏通过实验得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
(3)小辉为了验证小鹏的结论是否正确,又设计了如图所示乙的实验作进一步的探究,实验时他应将弹簧测力计钩在杠杆右侧的不同位置沿___________(填“竖直”或“倾斜”)方向向下拉,使杠杆在_________位置平衡,并收集相关数据,分析归纳得出小鹏的结论是不正确的.

在“用滑动变阻器改变小灯泡的亮度”的实验中
(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器,其中“20Ω”指的是__________,“2A”指的是_________.将其接入电路通过改变________来改变其连入电路中的电阻.
(2)现再给电源、小灯泡、开关各一个,导线若干,若要求滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗,请在图中用笔线代替导线将这些元件连接成正确的电路,
(3)连接电路时开关要___________,闭合开关前滑动变阻器的滑片P要调到__________端(填“左”或“右”).

实验室中要测量一只阻值约1kΩ的电阻。能提供的器材有:干电池两节、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、滑动变阻器(100Ω 2A)和电阻箱(0~9999Ω 2A,)各一只、开关、导线若干。小明选择了适当器材,设计的电路如图16所示,

(1)请你按照小明的设计电路完成下面实物图的连接。(2分)

(2)小强认真研究了题中所给器材后,认为小明设计的电路不能测得待测电阻的阻值,请你分析小强作出判断的理由:______________________________________________
______________________________________________________________________。(2分)
(3)于是小强和小明一起重新制定的实验方案,他们选择了干电池两节、开关三只、待测电阻、___________、____________、_____________和若干导线,利用等效替代法设计了电路,顺利地完成了实验。
请你将他们未写出的器材名称填在空格处,并将电路图画在虚线框中。(5分)
(4)若根据虚线框中的电路图,已完成了实物的连接,请写出测得待测电阻的主要实验步骤:

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