摘要:F=Ps=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N------------------
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(2013?长宁区三模)小明看到教室里日光灯(如图1所示)的悬挂结构后,心想“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等?”由于不能直接测量悬线拉力,于是他和小华选择替代器材进行了探究,他们将一根长为1米的轻质木杆(重力可以忽略不计)的两端用竖直细线水平悬挂起来,并在细线上方用两个力传感器测出细线受到的拉力F1和F2.接着将钩码挂在两细线之间的木杆上(如图2所示),作为木杆受到的竖直向下的拉力F,并将两细线受到的拉力F1、F2和拉力F的作用点的位置记录在表格中.
①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6或7、8与9中F1和F的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,受到的竖直向下的拉力作用点的位置不变,左侧细线受到木杆对它的拉力F1与
②分析比较实验序号1、4与7或2、5与8或3、6与9中F1和△s的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,受到的竖直向下的拉力F大小不变,
③请进一步综合分析表中的相关数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较实验序号7与8与9中F1、F2与△s的关系及相关条件,可得出的初步结论是:当竖直向下的拉力作用点位于水平木杆两竖直细线的中点处时,
(b)分析比较实验序号1~9中拉力F与F1和F2的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,
(4)分析表格中的数据后,小华认为:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,左侧细线受到木杆对它的拉力F1总是大于或等于右侧细线受到木杆对它的拉力F2,小明认为该结论是错误的,若要证明小明的观点,你认为还研究拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s在
⑤“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等?”请你结合重心相关知识及上述有关结论对该问题进行分析.
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实验序号 | 拉力F作用点据左侧细线悬挂点距离△s | 木杆受到向下的拉力F(牛) | 左侧细线受到木杆对它的拉力F1(牛) | 右侧细线受到木杆对它的拉力F2(牛) |
1 | 0.3 | 10.0 | 7.0 | 3.0 |
2 | 0.3 | 20.0 | 14.0 | 6.0 |
3 | 0.3 | 30.0 | 21.0 | 9.0 |
4 | 0.4 | 10.0 | 6.0 | 4.0 |
5 | 0.4 | 20.0 | 12.0 | 8.0 |
6 | 0.4 | 30.0 | 18.0 | 12.0 |
7 | 0.5 | 10.0 | 5.0 | 5.0 |
8 | 0.5 | 20.0 | 10.0 | 10.0 |
9 | 0.5 | 30.0 | 15.0 | 15.0 |
木杆受到向下的拉力F成正比
木杆受到向下的拉力F成正比
.②分析比较实验序号1、4与7或2、5与8或3、6与9中F1和△s的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,受到的竖直向下的拉力F大小不变,
拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s越大,左侧细线受到木杆对它的拉力F1越小
拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s越大,左侧细线受到木杆对它的拉力F1越小
.③请进一步综合分析表中的相关数据,并归纳得出结论.
(a)分析比较实验序号7与8与9中F1、F2与△s的关系及相关条件,可得出的初步结论是:当竖直向下的拉力作用点位于水平木杆两竖直细线的中点处时,
左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2相等
左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2相等
.(b)分析比较实验序号1~9中拉力F与F1和F2的关系及相关条件,可得出的初步结论是:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,
木杆受到向下的拉力F等于左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2的和
木杆受到向下的拉力F等于左侧细线受到木杆对它的拉力F1与右侧细线受到木杆对它的拉力F2的和
.(4)分析表格中的数据后,小华认为:轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来,左侧细线受到木杆对它的拉力F1总是大于或等于右侧细线受到木杆对它的拉力F2,小明认为该结论是错误的,若要证明小明的观点,你认为还研究拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s在
0.5~1
0.5~1
米范围内,F1与F2之间的大小关系.⑤“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等?”请你结合重心相关知识及上述有关结论对该问题进行分析.
若重心在灯的中点,则左右两边的拉力相等;若重心不在中点,则拉力不相等,且重心靠近哪边,哪边的拉力较大
若重心在灯的中点,则左右两边的拉力相等;若重心不在中点,则拉力不相等,且重心靠近哪边,哪边的拉力较大
.小明同学坐竖直升降的电梯从一楼到六楼时,感觉刚上升时有一种向下沉的感觉,快到六楼时却有一种向上抛的感觉;而从六楼到一楼时,刚开始向下时也有一种向上抛的感觉,快到一楼时又有一种向下沉的感觉.小明对此产生了兴趣,觉得这种感觉应该与人对电梯地板的压力有关.于是他找来了一只弹簧秤和一块铁块来做实验.他把弹簧秤固定在电梯的天花板上,再把铁块挂在弹簧秤上,如图1所示.当电梯静止时,弹簧秤的示数为10N,然后他开始研究电梯整个上升过程中弹簧秤的示数变化,每隔1s记录一次数据,如表一所示,并画出了弹簧秤示数F随时间t变化的图线(如图2).从图2中小明领悟到了向下沉的感觉是人对地板的压力在增大,向上抛的感觉是人对地板的压力在减小.接着他又开始研究电梯整个下降过程中弹簧秤的示数变化,记录数据如表二所示.
表一 一楼到六楼的实验数据
表二 六楼到一楼的实验数据
请分析回答下列问题:
(1)根据表二数据,请在图3中画出电梯在整个下降过程中弹簧秤示数F随时间t变化的图线.
(2)该铁块的质量是 kg(g取10N/kg).当电梯刚上升或刚下降时,弹簧秤示数发生变化的原因是铁块 .
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表一 一楼到六楼的实验数据
时间 t(s) |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
弹簧秤 的示数 F(N) |
10 | 11.5 | 11.0 | 10.5 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 9.5 | 9.0 | 8.5 | 10.0 |
时间 t(s) |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
弹簧秤 的示数 F(N) |
10 | 8.5 | 9.0 | 9.5 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.5 | 11.0 | 11.5 | 10.0 |
(1)根据表二数据,请在图3中画出电梯在整个下降过程中弹簧秤示数F随时间t变化的图线.
(2)该铁块的质量是
(2008?顺义区一模)小芳要探究金属圆柱受到水的浮力与浸在水中深度的关系,实验装置如图所示,将高为6cm的金属圆柱体缓慢浸入水中(水足够深),在金属圆柱体接触容器底之前,记下金属体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的拉力示数F,实验数据如下表:
(1)第3次实验时,金属圆柱受到的浮力大小为:
(2)据第1至7组实验数据可知:物体浸没水中前,浮力
(3)据第7至12组实验数据可知:
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次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
h/cm | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
F/N | 9.0 | 8.6 | 8.2 | 7.8 | 7.4 | 7.0 | 6.6 | 6.6 | 6.6 | 6.6 | 6.6 | 6.6 |
0.8N
0.8N
;(2)据第1至7组实验数据可知:物体浸没水中前,浮力
随着深度增加而增大
随着深度增加而增大
;(3)据第7至12组实验数据可知:
物体完全浸没在水中后,浮力的大小与深度无关
物体完全浸没在水中后,浮力的大小与深度无关
.在研究杠杆平衡条件的实验中,总是使杠杆在
下表是某同学在实验中记录的杠杆平衡的部分数据,表中空格处的数据请你填上.
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水平
水平
位置平衡,这是为了测量力臂
力臂
简便.在调节杠杆平衡时,发现将杠杆右端高,这时应向调节平衡螺母
平衡螺母
使它向右
右
移动,直到杠杆平衡.下表是某同学在实验中记录的杠杆平衡的部分数据,表中空格处的数据请你填上.
实验次数 | F1(N) | l1(cm) | F1?l1(N?cm) | F2(N) | l2(cm) | F2?l2(N?cm) |
1 | 0.98 | 5 | 4.9 4.9 |
0.49 0.49 |
10 | 4.9 4.9 |
2 | 1.96 | 30 | 58.8 58.8 |
2.94 | 20 20 |
58.8 58.8 |
小敏想探究小球滚上斜面的最大高度与斜面倾角和小球质量的关系,将两个斜面AO与OB对接成如图装置,进行实验.
①让质量为5克的小球,在斜面AO上高H处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB,测量小球达到的最大高度h,将数据记录在表中;改变斜面OB的倾角θ,重复实验;
②用质量为7克的小球重复上述实验,将数据记录在表中.
(1)小球从A处由静止释放,沿斜面滚到图中的C处,能量由
(2)比较实验1、2、3(或4、5、6),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与
(3)比较实验
(4)如果斜面没有摩擦,小球在斜面OB能达到的量大高度是
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①让质量为5克的小球,在斜面AO上高H处静止释放,沿斜面滚下,经O点滚上斜面OB,测量小球达到的最大高度h,将数据记录在表中;改变斜面OB的倾角θ,重复实验;
②用质量为7克的小球重复上述实验,将数据记录在表中.
实验 序号 |
小球质 量m/克 |
小球在斜面AO上 释放高度H/厘米 |
斜面OB 的倾角θ |
小球在斜面OB上 的最大高度h/厘米 |
1 | 5 | 10 | 40 | 9.0 |
2 | 30 | 8.6 | ||
3 | 20 | 8.0 | ||
4 | 7 | 10 | 40 | 9.0 |
5 | 30 | 8.6 | ||
6 | 20 | 8.0 |
重力势
重力势
能转化为动
动
能和内
内
能(2)比较实验1、2、3(或4、5、6),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与
斜面OB的倾角θ
斜面OB的倾角θ
有关.(3)比较实验
1、4(或2、5或3、6)
1、4(或2、5或3、6)
(选择序号),说明小球在斜面OB上能达到的最大高度与小球质量无关.(4)如果斜面没有摩擦,小球在斜面OB能达到的量大高度是
10
10
厘米.