【題目】如圖所示,是某校進行力量訓(xùn)練所用體育器械的示意圖,運動員通過拉力F的作用來提升配重,以達到鍛煉的目的。在一次訓(xùn)練時,配重的質(zhì)量為30kg,在豎直拉力F的作用下,配重在5s的時間里,勻速豎直上升了0.5m。在這個過程中,拉力F為200N,滑輪組的機械效率為η,拉力F做功的功率為P.(g取10N/kg)求:
(1)滑輪組的機械效率η;
(2)拉力F的功率P。
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【題目】在做“探究水的沸騰”的實驗中,對水進行加熱,直到沸騰。
(1)水沸騰后的溫度特點是_____,同時可以觀察到氣泡離開容器底部上升的過程中體積逐漸_____,一直上升到液面破裂。
(2)有三個同學(xué)使用的實驗裝置分別如圖a、b、c所示,酒精燈和燒杯均為同一規(guī)格。如圖甲、乙、丙是使用這三套實驗裝置實驗后作出的溫度隨時間變化的圖象。那么,他們用a、b、c三個裝置做實驗所作出的對應(yīng)圖象的順序應(yīng)該是_____。
(3)為了能很好的觀察到水在常溫常壓下的沸騰且能節(jié)省實驗時間,那么選擇裝置_____做實驗會更好些。
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【題目】如圖所示,為保證司乘人員的安全,轎車上沒有安全帶未系提示系統(tǒng),當乘客坐在座椅上時,座椅下的開關(guān)S1閉合,若未系安全帶,則開關(guān)S2斷開,儀表盤上的指示燈亮起;若系上安全帶,則開關(guān)S2閉合,指示燈熄滅,下列設(shè)計比較合理的電路圖是( )
A. B. C. D.
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【題目】如圖所示是小安測量未知電阻Rx的實驗電路,電源兩端電壓為U不變,其中R0為阻值已知的定值電阻。當開關(guān)S1、S2閉合,開關(guān)S3斷開時,電壓表示數(shù)為U1;當開關(guān)S1、S3閉合,開關(guān)S2斷開時,電壓表示數(shù)為U2.則下列四個表達式中正確的是( )
A. U1=U B. U2=U
C. Rx=R0 D. Rx=R0
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【題目】在探究“浮力大小跟哪些因素有關(guān)”的實驗中。
(猜想和假設(shè))
小李同學(xué)猜想:浮力大小可能與液體密度、物體浸在液體中的體積、物體浸在液體中的深度有關(guān)。
(設(shè)計、進行實驗)
為了驗證以上猜想,小李同學(xué)進行了如圖所示的一系列實驗:
(分析與論證)
(1)由①~④實驗現(xiàn)象可以看出:當物體浸入液體的過程中,所受的浮力_______,而當物體完全浸沒液體中時,所受的浮力_______。(選填“變大”、“變小”或“不變”)說明浮力與_______有關(guān)。
(2)⑤中彈簧測力計的讀數(shù)是_______N,比較④、⑤的實驗數(shù)據(jù)可知:物體浸沒在水中所受的浮力_______(選填“>”、“﹦”或“<”)浸沒在鹽水中所受的浮力,兩者對比可說明浮力與_______有關(guān)。
(評估)
通過實驗分析,小李得出結(jié)論:“物體所受的浮力與液體密度、物體浸在液體中的體積有關(guān),與物體浸在液體中的深度無關(guān)”。這一結(jié)論的不妥之處是:_______。
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【題目】請閱讀《等效替代》并回答問題。
等效替代
在由西晉史學(xué)家陳壽所著《三國志》中曾描寫過一位神童:沖少聰察,生五六歲,智意所及,有若成人之智。時孫權(quán)曾致巨象,太祖欲知其斤重,訪之群下,咸莫能出其理。沖曰:“置象大船之上,而刻其水痕所至,稱物以載之,則?芍印!碧娲髳偅词┬醒。你知道這個聰明的萌娃是誰嗎?
有不少同學(xué)已經(jīng)猜到了,就是曹沖。“曹沖稱象”在中國幾乎是婦孺皆知的故事。年僅六歲的曹沖,利用漂浮在水面上的物體重力等于水對物體的浮力這一物理原理,解決了一個連許多有學(xué)問的成年人都一籌莫展的大難題,這不能不說是一個奇跡?墒牵谀莻年代(公元200年),雖然阿基米德原理已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了500年,但這一原理直到1627年才傳入中國,小曹沖不可能知道這個原理,更不用說浮沉條件了。
實際上,聰明的曹沖所用的方法是“等效替代法”。用許多石頭代替大象,在船舷上刻劃記號,讓大象與石頭產(chǎn)生等量的效果,再一次一次稱出石頭的重量,使“大”轉(zhuǎn)化為“小”,分而治之,這一難題就得到圓滿的解決。
等效替代法是一種常用的科學(xué)思維方法。美國大發(fā)明家愛迪生有一位數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相當好的助手叫阿普頓。有一次,愛迪生把一只電燈泡的玻璃殼交給阿普頓,要他計算一下燈泡的容積。阿普頓看著梨形的燈泡殼,思索了好久之后,畫出了燈泡殼的剖視圖、立體圖,畫出了一條條復(fù)雜的曲線,測量了一個個數(shù)據(jù),列出了一道道算式。經(jīng)過幾個小時的緊張計算,還未得出結(jié)果。愛迪生看后很不滿意。只見愛迪生在燈泡殼里裝滿水,再把水倒進量杯,不到一分鐘,就把燈泡的容積“算”出來了。這里,愛迪生用倒入量杯里的水的體積代替了燈泡殼的容積,用的也是等效替代法。
等效替代是在保證某種效果相同的前提下,將實際、復(fù)雜的物理問題和過程等效為簡單的、易于研究的問題和過程來研究和處理的方法。
等效替代法既是科學(xué)家研究問題的方法,更是我們在學(xué)習(xí)和生活中經(jīng)常用到的思想方法。你現(xiàn)在還能回憶起研究哪些物理問題用過這種方法嗎?
請根據(jù)上述材料,回答下列問題:
(1)請你分別以靜止狀態(tài)下的“大象和船”及“石塊和船”為研究對象做受力分析,寫出平衡方程并說明“曹沖稱象”的實驗原理__________。
(2)請你根據(jù)平時學(xué)到的物理知識并結(jié)合本文內(nèi)容判斷以下研究過程中使用等效替代法的是_____。(選填選項前的字母,只有一個選項正確)
A.在研究平面鏡成像特點時,我們利用兩個大小相同的模型來探究像與物的大小關(guān)系
B.在研究磁場時,引入磁感線來形象描述磁場的方向與強弱
C.探究動能大小與什么因素有關(guān)時,我們用小木塊在平面上被推動的距離來反映小球的動能大小
D.將發(fā)聲的音叉靠近乒乓球,小球被彈開,說明發(fā)聲的音叉在振動
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【題目】小明和小雨通過實驗探究將物體浸入液體的過程中,容器底部受到液體壓力的變化情況。如圖所示,他們將重力分別為30N和40N的甲、乙兩個柱形物體,先后掛在彈簧測力計下,并將其逐漸浸入同一薄壁柱形容器的液體中(液體不溢出).他們讀出測力計示數(shù)F,并測得容器底部受到液體壓力F底,然后根據(jù)相關(guān)物理量計算出物體所受浮力F浮,將數(shù)據(jù)記錄在表一、表二中。
表一 物體甲的重力為30N
實驗序號 | F(N) | F浮(N) | F底(N) |
1 | 20 | 10 | 30 |
2 | 16 | 14 | 34 |
3 | 12 | 18 | 38 |
4 | 8 | 22 | 42 |
5 | 4 | 22 | 42 |
表二 物體乙的重力為40N
實驗序號 | F(N) | F浮(N) | F底(N) |
6 | 30 | 10 | 30 |
7 | 25 | 15 | 35 |
8 | 18 | 22 | 42 |
9 | 10 | 30 | 50 |
10 | 8 | 30 | 50 |
(1)小明分析比較實驗序號_____后得出結(jié)論:不同柱形物體浸入液體中,物體所受浮力相同,容器底部受到液體壓力相同。
(2)小雨分析比較實驗序號1、2、3、4或6、7、8、9后得出初步結(jié)論:同一柱形物體浸入液體中,_____越大,容器底部受到液體壓力越大。
(3)分析實驗序號4與5(或9與10)的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)F不同,物體所受浮力F浮和容器底部受到液體壓力F底均相同,出現(xiàn)這種情況的原因是:_____。
(4)兩位同學(xué)仔細分析表一(或表二)的數(shù)據(jù),并通過一定的計算,可知容器內(nèi)液體的重力為_____N。
(5)分析實驗序號2和7可以得出,容器底部受到液體壓力的增加量分別為_____N和_____N。
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【題目】如圖所示,水平桌面上玻璃杯中裝有適量的水。將重12N的金屬球掛在彈簧測力計的掛鉤上,手提彈簧測力計使金屬球沒入水中(玻璃杯中水未溢出),靜止時彈簧測力計的示數(shù)為9.6N,水深23cm.已知玻璃杯的內(nèi)底面積為80cm2.求:
(1)金屬球受到的浮力;
(2)金屬球排開水的體積;
(3)金屬球的密度;
(4)把金屬球從水中取出后,水對玻璃杯底的壓強和壓力。
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【題目】用水冷卻雞蛋,雞蛋的溫度降低,內(nèi)能______(選填“增大”、“減小”或“不變”),這是通過______改變了雞蛋的內(nèi)能。煮雞蛋用水,而炸油條用油,這樣可以對不同食物提供各自煮熟所需達到的溫度,這樣選擇的原因是因為油和水的__不同;若水的質(zhì)量是0.5 kg,水溫升高了5℃,則水吸收的熱量是______J。[水的比熱容c=4. 2×103 J/(kg·℃)]
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