题目内容

11．为了探究重力势能大小与哪些因素有关，课本中设计了“重物撞小桌”的实验．如图所示让重物从高处落下，打击小桌，观察桌腿陷入沙子的深度，下列关于该实验的说法中，不正确的是（　　）
A．该实验的设计思路是采用转换法，用桌腿陷入的深度来表示重物重力势能的大小
B．在实验器材的选择时，可以不考虑被撞小桌软硬程度和重物的初速度
C．该实验探究的基本方法是控制变量法，如分别控制重物落下的高度、质量等
D．实验过程中，让同一重物从不同高度落下，目的是为了探究重力势能与高度的关系

分析 探究重力势能的影响因素，应掌握影响重力势能的因素，利用控制变量法分析应改变的量和控制的量，实验中通过小车陷入沙中的深度来反映物体重力势能的大小．

解答 解：A、实验中用桌腿陷入的深度来表示重物重力势能的大小，用到了转换法，A说法正确；
B、重力势能与物体的质量和高度有关，探究过程中，均需使物体从某一高度由静止落下，B说法错误；
C、重力势能与质量和高度有关，所以实验中用到控制变量法，分别控制高度和质量，C说法正确；
D、要探究重力势能与高度的关系，需使高度不同，质量相同，故D说法正确．
故选B．

点评 本题主要考查了对探究重力势能影响因素实验的掌握，特别要注意控制变量法和转换法的应用．

练习册系列答案
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17．如图在弹簧测力计下悬挂一个高10cm的金属零件，示数为7.5N．当把金属零件刚好浸没在密度为0.8×103kg/m3的煤油中时，测力计的示数为6.7N．（g取10N/kg）
（1）此时该金属底部受到的压强为多少？
（2）该金属块所受的浮力为多少？
（3）该金属块的体积为多少？
2．某同学为鉴定一铁球是否实心，进行了如下实验：
①取来托盘天平放在水平桌面上，然后把铁球放在托盘上称质量．请指出该同学实验中的主要错误测量前没有调节天平平衡；
②改正错误后测量结果如图1，则铁球质量为107.2g；
③他同量筒测量铁球体积，如图2，则铁球体积为15cm3；查得铁的密度是7.8×103kg/m3，所以他得出的实验结论：该铁球是空心的．
19．小明利用如图甲所示的电路，探究“保持电阻不变时，电流跟电压的关系”．

实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，一个定值电阻，一只滑动变阻器，导线若干．
（1）小明在闭合开关S后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因是电压表正负接线柱接反了；同时发现电流表没有示数，可能的原因是R断路．
（2）小明通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图象，由图象可得结论：保持电阻不变时，电流与电压成正比．
（3）若电流表损坏，请你利用余下实验器材，测量一个额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率（灯丝的电阻会随温度变化），并把如下的实验步骤补充完整．
①在原实验电路中，断开开关S，拆去电流表，用小灯泡替换定值电阻，重新连接好电路，并移动滑片P至B（选填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，移动滑片P，直至电压表的示数为2.5 V时，小灯泡正常发光；
③保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关，用定值电阻替换小灯泡，闭合开关，记录下此时电压表的读数U；
④小灯泡的额定功率的表达式P额=“$\frac{1W×U}{4.5V-U}$”（用数据和测量的物理量符号表示）．
6．小威利用实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系．?
（1）请你用笔画线代替导线，替她将图中的器材连接起来．要求：变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，导线不能交叉；
（2）小威连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0，电压表示数约为6V，则电路中出现的故障可能是电阻R1断路；??
（3）小威排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻R1两端的电压，测得电流、电压的值如表一．分析表一中的数据可以得出结论：电阻一定时，电流跟电压成正比；
表一
定值电阻实验次序电压U1/V电流I1/A
R1=5Ω11.50.3
23.00.6
34.50.9
表二
定值电阻实验次序电压U2/V电流I2/A
R2=10Ω43.00.3
54.50.45
66.00.6
（4）为了检验结论是否具有普遍性，小威又换用10Ω的电阻R2继续实验，测得数据如表二，小威分析表二的数据发现上面的结论仍成立．观察对比两表格中的数据，你还能发现电流与电阻的关系吗？请你写出分析过程和结论．?
分析过程：对比2、4（或3、5）两次实验数据可知：U1=U2=3V（或U1=U2=4.5V），$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{2}{1}$，$\frac{{R}_{1}}{{R}_{2}}$=$\frac{1}{2}$，$\frac{{I}_{1}}{{I}_{2}}$=$\frac{{R}_{2}}{{R}_{1}}$；
结论：电压一定时，电流跟电阻成反比．
16．【实验名称】探究滑轮组的机械效率
【设计并进行实验】
（1）如果影响机械效率的因素有多个，要研究机械效率与某个因素的关系，需要先控制其他几个因素不变，这种方法在科学探究中被称作控制变量法．
【猜想与假设】
猜想A：两个相同的滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组细线的绕线有关；
猜想B：两个相同的滑轮组成的滑轮组，其机械效率与滑轮组提升的物重有关．
【分析与论证】为了验证上述猜想是否正确，同学们准备分別按图甲、乙、丙和丁的滑轮组进行实验．

（2）按图甲、丙或乙、丁滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想A的．若实验测得两个滑轮组的机械效率大小相等（选填“相等”或“不相等”），则可初步判断猜想A是错误的．
（3）按图甲、乙或丙、丁滑轮组准备做的两个实验是用来验证猜想B的．若实验测得两个滑轮组的机械效率大小不相等，则可初步判断猜想B是正确（选填“正确”或“错误”）的．
（4）接着，小组进行了实验验证．
【交流与评估】影响滑轮组的机械效率高低的主要因素是被提升的物体重力、动滑轮的重力、绳重和摩擦．
3．请写出下列各图片所包含的物理知识．

（1）图甲：卫星从远地点向近地点运动，涉及的能量转化过程是重力势能转化为动能．
（2）图乙：行李箱装有可以滚动的轮子，说明用滚动摩擦代替滑动摩擦可以减小摩擦力．
（3）图丙：停止沸腾的水浇上冷水后重新沸腾，说明液面上气压减小沸点降低．
（4）图丁：使用辘轳打水，用到的简单机械的名称是轮轴．
20．如图所示，甲是用汽车打捞水下重物的示意图，汽车通过定滑轮牵引水下一个实心圆柱形重物，在整个打捞过程中，汽车以恒定的速度V=0.2m/s向右运动，图（乙）是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t的变化图象，设t=0时汽车开始提升重物，忽略水的阻力、绳子重力及滑轮的摩擦，g取10N/kg．
求：
（1）圆柱型重物的质量？
（2）圆柱型重物浸没在水中时所受的浮力？
（3）圆柱型重物的密度？
（4）若考虑绳重及摩擦，圆柱型重物全部出水后，汽车的实际拉力为5000N，此时该装置的机械效率？
1．如图所示，三个完全相同的容器内装有适量的水后，在乙容器内放入木块漂浮在水面上，丙容器内放一个小球悬浮在水中，此时，甲、乙、丙三个容器内水面高度相同，下列说法不正确的是（　　）
A．三个容器中，水对容器底的压强相等
B．三个容器中，水对容器底的压力相等
C．如果向乙容器中加入盐水，木块受到的浮力变大
D．把三个容器分别放在台秤上，台秤的示数相同

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