小明所在的实验小组想探究物体从斜面上滑下的速度大小与哪些因素有关。通过观察,他们猜想:物体到达斜面底端时速度 的大小可能与物体的质量 、斜面的倾角 、斜面的材料这三个因素有关。于是他们选择以下器材进行探究:一个右端固定有遮光片的长方体木块质量为 、一个 的砝码(可粘在木块上表面)、两个长度相同材料不同的斜面A和B(斜面底端安有光电门)。实验装置如图所示,他们的实验操作是让木块沿斜面直线下滑,利用光电门速度传感器测得木块到达斜面底端时的速度v。
(1)为了保证从实验数据得出结论的可靠性,下列说法正确的是_____。
A. |
斜面越长越好 |
B. |
斜面越宽越好 |
C. |
木块每次都由静止开始下滑 |
D. |
木块每次都从斜面上相同的位置下滑 |
(2)在本实验中,光电门速度传感器的工作原理是当木块上的遮光片通过光电门时光被挡住,计时器开始计时,当遮光片离开光电门时计时器停止计时,这样就可以根据遮光片的宽度与运动时间计算出此时木块的速度。已知遮光片的宽度为 ,如果计时器某次显示的时间为 ,则此次测得的木块速度为_____ 。
(3)小明他们改变相关条件,多次实验,得到了下列数据:
实验序号 |
θ |
斜面 |
m/g |
v/(cm/s) |
1 |
20° |
A |
200 |
245 |
2 |
20° |
A |
300 |
245 |
3 |
20° |
B |
200 |
153 |
4 |
20° |
B |
300 |
153 |
5 |
30° |
A |
200 |
358 |
6 |
40° |
A |
200 |
438 |
①分析比较表中数据可得: 与前面猜想的三个因素中的_____无关。
②分析比较实验序号1和3,2和4可得出v与_____有关。
③分析比较实验序号1、5、6,可得出木块到达斜面底端时的速度与斜面倾角的关系是:当斜面材料相同时,_______________。
一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱和四棱柱,他们想了解支柱的最大承受力与支柱的形状是否有关,为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验:
A.每人各选三张相同的白纸,按如图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱,如图b所示,接合处用双面胶粘住。
B.三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板,然后:甲同学往塑料板上不断添加砝码,直到支柱被压塌,记录添加的砝码总质量(如图c所示);乙同学往塑料板上不断添加钩码,直到支柱被压塌,记录添加的钩码总质量;丙同学往塑料板上不断添加细砂,直到支柱被压塌,用天平称出添加的细砂的总质量并记录。
再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤B,记录相关实验数据。
(1)此实验中甲同学添加、更换砝码的合理顺序应该是(“从大到小”或“从小到大”)
(2)最能精确反映支柱所能承受的最大压力的是同学所做的实验。
(3)下表为丙同学测得的实验数据,根据数据分析,三个支柱中能承受的最大压力为N。(g=10N/kg)
为粗略测算电热器的功率,甲乙两小组的同学提出了一个实验的原理设想:利用如图所示的电热器对水进行加热,测量相关的数据,计算出水吸收的热量,如果忽略掉热损失,就可以粗略地认为电热器消耗的电能等于水吸收的热量,然后再计算电功率。根据这个思路,他们将电热器放入一塑料杯里(杯外还包装有泡沫塑料),杯内装有水。甲、乙两组同学分别使用两个不同的电热器,以及质量不同的水进行实验。表1、表2分别是甲、乙两个小组的实验数据。(已知水的比热容C)
(1)实验前,同学们对两加热器的发热丝进行了观察比较,发现它们的材料和长度相同,
于是他们马上判断出两电热丝的阻值不相同,其判断的依据应该是。
(2)这个实验方案的计算原理是P=(物理量符号参照数据表所示)
(3)要计算电功率,甲小组处理数据时,只选择了前六个数据,其原因是若计算加热时间取“8min”,则其测量值比真实值偏(选填“大”或“小”),而造成这个偏差的原因是(选填“实验误差”或“数据处理错误”)。
(4)合理处理数据后,他们对比了老师给的电热器铭牌数据,发现误差比较小的是组,原因是。
在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,小明提出它的机械效率与物体上升的高度有关,小组同学利用图所示装置测得了四组数据,如下表所示。
(1)四次实验中,第次实验数据明显出现错误,应当剔除。
(2)第四次实验中,有用功是J,滑轮组的机械效率为。
(3)根据以上信息,可以判断滑轮组的机械效率与物体上升的高度关。
如图甲,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:
(1)在两个相同的烧杯中加入初温相同、相同的水和煤油;实验时选用两个相同的电加热器加热,目的是使水和煤油在单位时间内。
(2)实验中记录下两种物质温度随时间的变化图像并描出了如图乙所示的图像,由图可知b物质是,分析图像还判断出(水/煤油)的吸热能力较强。
小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远.小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变有关。
(1)为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),如图所示,将同一个弹簧压缩 (选填“相同”或“不同”)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块 ,从而比较弹性势能的大小。
(2)若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的.
(3)小明根据实验现象认为:小球推动木块移动一段距离后 都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都彻底消灭了.你认为小明的观点是 的(选填“正确”或“错误”),理由是 。