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?
小明在探究“滑动摩擦力大小于哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:滑动摩擦力的大小与物体运动的速度有关;
猜想二:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小有关;
猜想三:滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关;
小明通过如图所示的实验验证猜想,验证猜想二和猜想三的数据如下表:
次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
接触面 |
木板 |
木板 |
木板 |
棉布 |
毛巾 |
压力 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
1.0 |
1.0 |
弹簧测力计示数 |
0.4 |
0.6 |
0.8 |
0.5 |
0.6 |
回答下列问题:
(1)实验中,小明用弹簧测力计水平拉着木块在水平方向做匀速直线运动,其目的是使滑动摩擦力的大小 (选填“大于”“小于”或“等于” 弹簧测力计的示数。
(2)为验证猜想一,小明用弹簧测力计水平水平拉着木块沿水平方向以不同的速度在木板上做匀速直线运动时,弹簧测力计示数相同,说明滑动摩擦力的大小与速度 。
(3)分析 次试验可验证猜想二,在接触面不变的条件下,滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力大小 。
(4)分析1、4、5次试验,小明得出,在压力相同的条件下,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大,老师提出小明的实验设计应加以改造,应控制在 相同的条件下粗糙程度不同。
【拓展】小明完成实验后,将长木板一端支起,用弹簧测力计沿平行斜面方向向上拉着木块做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为 ,那木块对木板的压力为 .已知木板长 ,支起的高度为 ,木块重 。
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白炽灯泡
白炽灯泡的灯丝是由金属钨制作的,其灯丝发光时温度可达 左右。为防止灯丝在高温下氧化,在制作灯泡时要抽真空,在制作大功率灯泡时,还要把灯泡内充入稀有气体氦等,主要是为了防止灯丝在高温下升华。
白炽灯泡工作时,电能转化为光能的效率较低,因此逐渐被节能灯和 灯所替代。
(1)由于钨的 较高,所以用钨制作灯丝;
(2)灯泡内充入稀有气体氦等,主要是为了 ;
(3)白炽灯泡逐渐退出市场,是由于 。
汽油机作为汽车的“心脏”,在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将 能转化成 能,一辆汽车一年行驶三万公里,消耗汽油 ,这些汽油完全燃烧放出 的热量。
由于光在电影屏幕上发生 ,所以人们能从不同方向看到屏幕上的像。小明想用一块平面镜使水平面成 角的太阳光竖直射入井中(如图所示),则反射光线与入射光线的夹角为 ,在图中画出平面镜的位置并标出镜面与水平面夹角的度数。
如图所示,一小球从斜面顶端由静止开始滚下,小球的重力势能减小,动能 ,小球运动到斜面底端,由于 ,小球会在水平面上继续运动,运动的小球如果不受阻力,它将做 运动。