题目内容
【题目】小梦用刻度均匀的轻质杠杆、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的若干个钩码(每个钩码重0.5N),探究“杠杆平衡条件”。
(1)如图甲所示,实验前应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆水平平衡;
(2)小梦先将杠杆调至水平位置平衡,在左右两侧各挂如图乙所示的钩码后,杠杆的______(选填“左”或“右”)端下降。要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将______即可;
(3)小梦还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图丙所示,小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是______;
(4)他们认为(3)问中拉力是做功的。如果水平向右的拉力F大小不变,OA长L,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为______(写表达式)。
【答案】右 左端 左边取下两个钩码挂在右端两个钩码下 水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡 FL
【解析】
(1)[1]如图甲所示,杠杆左边低,说明杠杆重心偏左,应将平衡螺母(左端和右端的均可)向右调节,直至杠杆在水平位置平衡,重心移到支点处,使杠杆重力的力臂为零,这样就使杠杆自重对杠杆的平衡不产生影响;力臂等于支点到力的作用线的垂直距离,当杠杆在水平位置平衡时,力的方向与杠杆垂直,力臂可以从杠杆标尺刻度上直接读出来,便于测量力臂。
(2)[2]每个钩码重0.5N,杠杆上每格长L,由图乙,左侧力与力臂的乘积
右侧力与力臂的乘积
因为
所以杠杆左侧下降。
[3]如果不改变钩码总数和悬挂点位置,若要杠杆平衡,左侧取下n个钩码挂到右侧,则
解得
即需将左侧2个钩码挂到右侧即可。
(3)[4]如图丙,将杠杆左侧的所有钩码拿掉,在A点施加一个始终水平向右的拉力F,当杠杆拉到水平位置时,F的力臂通过支点,即力臂为0,根据杠杆平衡条件所以始终不能平衡。
(4)[5]由图丙杠杆从竖直位置转过30°的过程,F水平移动距离为OA长的一半,即, 所以拉力F做的功
【题目】下表是电热加湿器的部分参数,其发热电路如图所示,R1、R2为阻值相同的发热电阻(电阻不随温度的变化而变化),1、2、3、4为触点,S为旋转型开关,可实现关、低温挡、高温挡的转换:[]
型号 | XXX |
额定电压 | 220V |
高温挡发热功率 | 400W |
水箱容积 | 4L |
适用面积 | 40~60m2 |
(1)求发热电阻R1的阻值;
(2)若电热加湿器某次以高温挡发热功率工作,水的初温为20,电热槽内气压为标准大气压,电热槽中水的质量为0.6kg,从初温加热到恰好沸腾需要的时间为10min,求电热加湿器的加热效率;
(3)若某次用电高峰期电热加湿器用高温挡加热0.2h,耗电0.0648,则电热加湿器两端的实际电压是多少?
【题目】为探究动能大小的决定因素,实验小组设计了如下图所示的装置。将钢球从某一高度由静止释放,摆到竖直位置刚好撞击到水平木板上的木块,将木块推动一段距离。由于钢球的动能是由____________能转化而来的, 结合对影响动能大小的因素的猜想,小组做了两组对比实验:
次数 | 钢球质量/g | 钢球下摆高度/cm | 木块滑行距离/cm |
1 | 20 | 20 | 10 |
2 | 40 | 20 | 29 |
3 | 60 | 20 | 35 |
实验一:让同一钢球从不同高度由静止释放,目的是使钢球摆到___(选填 “A”、“B”或“C”)点时速度不同,比较木块被撞击后移动的距离。
实验二:让质量不同的钢球从相同高度由静止摆下,记录数据如上表,探究的是动能与________的关系。若在这组实验中的某一次,木块被撞后滑出木板,需要重做,甲同学建议换用同样材质但是更长的木板,乙同学建议换摩擦更大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度。你认为应当采用___(选 填“甲”、“乙” 或“丙”)同学的建议。
实验完成后,各小组间对实验的方法和设计的可行性进行了交流:
(1)该实验没有用到的实验方法是___(选填序号) ;
A.控制变量法
B.转换法
C.类比法
(2)若换用如右图所示的装置做该实验,只可以用来探究动能大小和_______________的关系。