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题文

在中国科技馆”探索与发现”展厅里,有一件十分神奇的展品一磁液宝塔,如图甲所示。磁液是一种具有磁性的液体,它既具有液体的流动性,又具有固体磁性材料的磁性。磁液槽中有三个圆锥体,当用手转动展台下方的手柄时,磁液就会沿圆锥体爬升,手柄转动速度越大,磁液爬升的速度也越大,如图乙所示手柄停止转动后,爬上圆锥体的磁液会落回磁液槽。

请根据以上介绍,从力学或电磁学角度提出一个物理问题,并用所学的物理知识进行解释。

科目 物理   题型 解答题   难度 中等
知识点: 通电直导线周围的磁场 电磁感应
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为了探究“当接触面相同时,滑动摩擦力大小与压力的关系”,小明设计了如图所示的实验装置。

(1)实验过程中,弹簧测力计   (选填“必须”或“不必” ) 沿水平方向拉着物块 A 做匀速直线运动,此时,滑动摩擦力的大小  (选填“大于”、“等于”或“小于” ) 弹簧测力计的示数。

(2)在同一次实验中,小明发现,当用不同的速度匀速拉物块 A ,弹簧测力计的示数不变,说明滑动摩擦力的大小与物体运动速度的大小  (选填“有关”或“无关” )

次数

1

2

3

4

5

6

A 的重力 ( N )

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

测力计读数 ( N )

0.8

1.3

1.6

1.9

2.4

2.8

(3)在实验中小明通过改变物块 A 的重力进行多次实验,记录的数据如上表。通过分析可知,当接触面粗糙程度不变时,接触面受到的压力越大,滑动摩擦力越  ;如果滑动摩擦力与接触面受到的压力的比值等于接触面的滑动摩擦系数,则该接触面的滑动摩擦系数为  。(结果保留1位小数)。

如图甲是探究“液体沸腾时温度变化的特点”的实验装置。

(1)在液体沸腾过程中,观察到温度计的示数如图乙所示,可知该液体的沸点为    ° C ,虽然液体的温度不变,但要继续加热,所以说液体在沸腾的过程中要不断  (选填“吸热”或“放热” )

(2)实验中,如果增大液体表面的气压,则液体的沸点将  (选填“升高”或“降低” ) ,液体的内能将  (选填“增加”或“减少” )

如图所示,请画出热气球在竖直方向加速上升时的受力示意图(忽略空气阻力)。

在图中画出与入射光线对应的折射光线。

如图所示,实心物体 A 漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动 A ,使 A 向下运动。已知 A 的体积为 1 m 3 ,密度为 0 . 5 × 10 3 kg / m 3 .动滑轮重为 1 × 10 3 N ,电动机工作时拉绳子的功率为 1 . 2 × 10 3 W 且保持不变,不计绳重、摩擦和水的阻力,求:

(1) A 的重力;

(2) A 浸没在水中受到的浮力;

(3) A 向下运动的最小速度;

(4) A 向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值。

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