题目内容
【题目】小明和小涛在做如图甲所示的“观察小球摆动时动能和势能的转化”的实验.
序号 | 瓶质量m/g | 移开距离S/格 | 悬线长度L/格 | 来回时间t/s |
1 | 20 | 3 | 12 | 2.1 |
2 | 40 | 3 | 12 | 2.1 |
3 | 60 | 3 | 12 | 2.1 |
4 | 60 | 2 | 12 | 2.1 |
5 | 60 | 1 | 12 | 2.1 |
6 | 60 | 3 | 9 | 1.9 |
7 | 60 | 3 | 6 | 1.5 |
(1)甲图中,小球从A点由静止开始摆动到B点的过程中,动能将(选填“变大”、“变小”或“不变”);小球从A点由静止开始摆动到C点的过程中,势能的变化情况是 .
(2)小涛发现小球每摆一个来回的时间似乎都相同,于是他便产生了猜想,他认为小球来回摆动一次所用的时间t可能与小球质量m、绳子长度l、小球移开的距离s等因素有关, 为了验证自己的猜想,他在竖直的木板上画出方格,用瓶子代替小球,并在瓶内装大米以改变质量(如图乙所示),进行实验并得到了下表中的数据:
① 为了研究t与绳子长度l的关系,应选择序号为的数据进行分析;
② 通过分析表中的数据可以得出初步的结论:t与有关(填写符号).
③ 小涛在实验中发现,瓶子每摆动一次所用的时间其实很难测准,请你帮他想一个更准确的测量方法,具体是:
【答案】
(1)变大;先变大后变小;
(2)3、6、7;悬线长度L;可以测出瓶子摆动N次的总时间,再除以N(或冋答具体次数,但必须测 10次以上,含,10次)
【解析】(1)甲图中,小球从A点由静止开始摆动到B点的过程中,高度降低,重力势能减小;重力势能转化为动能,故动能增大;小球从A点由静止开始摆动到C点的过程中,由A到B,势能减小,由B到C势能增大,所以是先变大后变小;(2)为了探究摆动一次所用的时间t与小球质量m、绳子长度L、小球移开的距离s等因素的关系,需要应用控制变量法来探究: 1 为了研究t与绳子长度L的关系,需要控制m和S相同,根据表格中数据可知应该选用3、6、7实验来探究; ②由表格中的1、2、3组数据分析可知,悬线长度L、瓶移开的距离S相同,瓶质量m不同,来回时间t相同。所以可以得出结论:可得来回时间与物体的质量m无关;
由表格中的4、5组数据分析可知,瓶质量m、悬线长度L相同,瓶移开的距离S不同,来回时间t相同。故可以得出结论:可得来回时间t与瓶移开的距离S无关;由表格中3、6、7组数据分析可知,瓶质量m、瓶移开的距离S相同,悬线长度L不同,来回时间t相同。所以可以得出结论:可得来回时间与悬线长度L有关;据此分析可知t与悬线长度L有关。③瓶子每摆动一次所用的时间太短,很难测量,所以可以测出瓶子摆动N次的总时间,再用总时间除以N,取其平均值便是摆动一次用的时间。
【题目】下面是小李同学和小张同学设计的“测食用油密度”的实验方案,请完善他们的方案,并回答后面的问题:
(1)小李同学的方案:用调节平衡的天平测出空烧杯的质量m1 , 向烧杯内倒入适量食用油再测出烧杯和食用油的总质量m2 , 然后把烧杯内的食用油全部倒入量筒内,读出量筒内食用油的体积为V1;其测得的食用油密度的表达式为
(2)小张同学的方案:在烧杯内倒入适量的食用油,用调节平衡的天平测出烧杯和食用油的总质量m3 , 然后将烧杯内部分食用油倒入量筒,再测出烧杯和剩余食用油的总质量m4 , 读出量筒内食用油的体积V2 . 其测得的食用油密度的表达式为
(3)请你对上述两种实验方案进行评估,按 同学的实验方案进行测量,实验误差可能小一些.
(4)如图是按小张同学的实验方案进行某次实验的情况,请将实验的数据及测量结果填入表中.
烧杯和食用油的总质量/g | 烧杯和剩余油的总质量/g | 倒出油的体积/cm3 | 油的密度/(kgm﹣3) |
34.1 | 20 |
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