题目内容
某同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况猜想到:物体的重力势能可能与物体的质量、下落高度和运动路径有关。于是设计了如图所示的实验:用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H静止下落,C球从距沙表面高2H静止下落,D球从距沙表面高2H的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下(球在光滑管道中运动的能量损失不计)。实验测得A、B两球陷入沙深度分别为h1和h2,C、D两球陷入沙深度均为h3,且h1<h2<h3。
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(1)本实验中,铅球的重力势能大小是通过 来反映的。
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙深度更大,由此可得出结论:当下落高度一定时, 。
(3)比较 两球,发现C球陷入沙中深度更大,由此可得出结论:当物体质量相同时,下落的高度越高,物体的重力势能越大。
(4)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙深度相同,由此可得出结论:物体的重力势能与物体运动的路径 (选填:“有关”或“无关”)。
(5)小球在下列过程陷入沙面前,将重力势能转化为 能,陷入沙中后到小球静止过程中,将机械能转化为 能。
(6分)小芳的爸爸在外出差给她带回来一件小金属挂饰(实心),小芳想知道金属挂饰的材质,于是在学校实验室借了一些器材来测出它的密度。
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(1)她将天平放在水平桌面上,把游码轻轻地拨至标尺 零位,稳定时发现分度标牌如图甲所示。要使横梁水平平衡,应将右侧的平衡螺母往 (选填“右”或“左”)调。
(2)将挂饰放在已调好的天平上测出其质量为21.6g。
(3)当她想测量挂饰的体积时发现忘了借量筒,在她沮丧之时突然想到利用浮力的知识可以帮自己解决问题。她的测量过程如下:
①往烧杯中倒入适量的水,用调节好的天平测出烧杯和水的总质量为150g;
②用细绳将挂饰栓好并浸没在水中(如图乙所示,挂饰不接触杯底,无水浸出),在右盘中加减砝码并移动游码,当天平平衡后,右盘中砝码和游码的位置如图乙所示,此时天平的读数为 g,则挂饰的体积为 cm3。(已知ρ水=1.0×103kg/m3)
(4)小芳计算出金属挂饰的密度为 g/cm3;通过查密度表对照可知该金属挂饰可能是 饰品。
物质 | 金 | 银 | 铜 | 铁 | 铝 |
密度kg/m3 | 19.3×103 | 10.5×103 | 8.9×103 | 7.9×103 | 2.7×103 |