题目内容
【题目】小明将电子秤放在水平桌面上并调零,然后将溢水杯放到电子秤上,将溢水杯中装满水,再用细线系住铝块并将其缓慢浸入溢水杯的水中,如图所示,铝块始终不与溢水杯接触。则下列四个选项中判断正确的是( )
A.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压力变小
B.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,水对溢水杯底的压强变大
C.铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯对电子秤的示数不变
D.铝块浸没在水中静止时,细线对铝块的拉力等于铝块排开水的重力
【答案】C
【解析】
AB..铝块浸没在水中静止时与铝块未浸入水中时相比,溢水杯中水的深度不变,根据公式可知,水对溢水杯底的压强不变,根据公式F=pS可知,水对溢水杯底的压力不变,故AB错误;
C.由阿基米德定律可知,铝块所示浮力等于排开液体重力,又由于力的作用是相互的,则铝块对液体向下的压力等于浮力,综合可知铝块对液体向下的压力等于排开液体重力,则整体向下压力不变,电子秤的示数不变,故C正确;
D.当铝块静止时,根据受力平衡可知:
F拉+F浮=G
由于浮力等于排开液体重力,则无法判断细线拉力是否等于排开水的重力,故D错误;
故选C。
【题目】小夏同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,进行了如下研究:
(猜想与假设)
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关
猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关
猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关
(设计实验与进行实验)
为此小夏设计了如图所示的实验:
(1)用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距离沙表面某高度处__________释放,其中D球从光滑弯曲管道上端滑入,最后从管道下端竖直落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。
(2)记录所需的实验数据如下表:
实验次数 | 铅球代号 | 铅球质量/g | 下落高度/m | 陷入沙的深度 |
① | A | 200 | 0.5 | 0.1 |
② | B | 400 | 0.5 | 0.25 |
③ | C | 200 | 1 | 0.2 |
④ | D | 200 | 1 | 0.2 |
本实验中,铅球的重力势能大小是通过__________来反映的,这种研究问题的方法是__________。
(实验结论)
(3)为验证猜想二,应比较__________(填实验序号),得到的结论是:当物体质量相同时,________。
(4)比较③④,得到的结论是________。
(拓展应用)
经进一步实验和分析,小夏大胆给出重力势能(Ep)的表达式“Ep=mgh”,并去办公室询问了老师,得以证实,小夏高兴不已,回到教室后,根据学过的知识又算出了各小球落到沙表面的动能,其中B球的动能为__________J。(忽略空气阻力,g取10 N/kg)
【题目】在“研究小灯泡电阻”的实验中,实验小组的同学们设计了如图所示电路进行实验,所用的新灯泡铭牌标有“2.5V”的字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。
(1)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表示数为零,电压表示数接近于电源电压,则电路中发生的故障可能是_____。
次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 1.0 | 1.5 | 2.5 |
I/A | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
R/Ω | 5 | 6 | 8.3 |
亮度 | 稍亮 | 较亮 | 更亮 |
(2)正确连接电路后,同学们进行了三次测量,将实验证据记录在上面的表格中。实验中观察灯泡亮度的目的是_____。分析表格中证据,得出的结论是_____。
(3)实验结束后,不慎电流表损坏,你如何利用现有的器材测出一个未知电阻Rx的阻值,请简述你的实验过程(也可以画图配合文字说明)。并写出未知电阻Rx的的表达式(需要测量的物理量用对应的符号表示)_____。