某物理小组用如图22所示的实验装置进行探究活动.烧杯和水的质量如图甲所示,将小石块系在弹簧测力计下.并使其浸没水中.弹簧测力计的示数如图乙所示.当天平再次平衡时.右盘所放砝码的质量为 g.(已知ρ石=3g/cm3.取g＝10N/kg) 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

某物理小组用如图22所示的实验装置进行探究活动，烧杯和水的质量如图甲所示；将小石块系在弹簧测力计下，并使其浸没水中，弹簧测力计的示数如图乙所示，当天平再次平衡时，右盘所放砝码的质量为 g。（已知ρ_石=3g/cm³，取g＝10N/kg）

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某小组同学“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的装置匀速提起重物，并做了如下实验记录：
（1）根据题意，请在图中画出滑轮组绳子的绕法．
（2）对该同学的实验记录进行分析，就会发现他的第

次实验结果是违背物理规律的，其表现是：

有用功大于总功，机械效率大于1

．
（3）右图是实验时弹簧测力计的示数．结合图乙你会发现导致实验结果违背物理规律的原因．其原因是

弹簧测力计读数错误

．纠正错误后，可计算出第2次实验时滑轮组的机械效率为

83.3%

．

钩码重 G_物/N	钩码上升高度h_物/m	直接将钩码举高做的功 W_有用/J	动力F_动/N	动力作用点移动的距离 S_动/m	使用滑轮组动力做的功 W_总/J	滑轮组的机械效率 η
1	0.1	0.1	0.5	0.3	0.15	66.7%
2	0.1	0.2	0.4	0.3	0.12	166.7%
4	0.1	0.4	1.5	0.3	0.45	88.9%

（4）由实验记录可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的额外功

相同

（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，滑轮组的机械效率变

大

．
（5）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了

．（填字母）
A．减小摩擦
B．多次测量取平均值减小误差
C．获得多组数据归纳出物理规律
（6）由本实验

不能

（填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．

在一次《趣味物理》讲座中，老师谈到传说中伽利略的比萨斜塔实验时说：“在不计空气阻力的情况下，从同一高度由静止开始下落的任何物体，都会同时落地，下落的快慢与物体的质量无关，这种运动叫做自由落体运动。”课后，兴趣小组在老师的指导下开始研究自由落体运动，他们用频闪照相机(频闪间隔时间t=O．1 s)．拍摄下了数张不同质量的金属小球从同一位置自由下落的影像，其中一张如图22甲所示。

　小知识：频闪照相，是让照相机对某一个运动物体每间隔相同时间曝光一次，将物体在不同时刻所处位置记录下来，由于曝光间隔时间固定，因此，频闪照片除记录下物体的位置外，还记录了物体运动的时间。

　 (1)从起点O算起，小球到达位置3时下落的时间t_Ⅲ= 　　　　　 s，通过的路程S_Ⅲ=——m。

　 (2)请根据影像数据，在图22乙中作出小球下落O．3 s内的s-t图像。(提示：下落距离s要从起点O算起)

　 (3)他们比较数张照片，发现不同小球在同一时刻的确几乎都在同一位置，则说明了物体下落快慢与质量无关。为了从理论上证明这一结论，请你计算：从O点起小球下落的距离s与对应时间平方t²的比值(至少取3个时间数据；比值的单位为m/s²)。

　 (4)通过比较这些比值，你能得出什么结论?

对于杠杆的原理，我国古代也很注意研究，在古书《墨经》中就对杆秤作了科学的说明。某物理小组探究如图21所示的一杆秤，通过观察和测量知道：

杆秤上标有刻度，提纽在B点，秤钩在A点，O点为刻度的起点（为零刻度点，在B点左侧）。用刻度尺量出OA=l₁，OB=l₂。

⑴秤钩不挂重物时，秤砣挂在O点时杆秤平衡，则重心C应在B点的__________侧（选填“左”、“右”或“不确定”）。设该杆秤秤砣的质量为m，则杆秤自身重力（不含秤砣）和它的力臂的乘积是__________。

⑵物理小组利用空瓶（空瓶质量比秤砣质量小一些）、细线和原有秤砣测出原秤砣的质量。方法是：用细线系在空瓶上并置于__________点，慢慢往瓶中加沙子，如果杆秤恰能平衡，相当于新做了一个秤砣，再把它挂在秤钩上，移动原秤砣位置至杆秤平衡，秤杆上的读数即为原秤砣质量。

⑶物理小组通过查资料得到“如果杠杆受两个阻力，杠杆的平衡条件是：F_动l_动=F_阻l_阻+F′_阻l′_阻，如图22所示”。则上一问中实际上只要有刻度尺利用科学推理也可测得秤砣质量，方法是：设想有两个完全一样的原秤砣甲、乙，将甲置于A点，乙置于B点右侧某点，杆秤恰好平衡。由杠杆的平衡条件可知，量出长度l₁、l₂后，只须从B点起向右量出长度__________，该位置杆秤上的读数即为秤砣的质量m。

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