题目内容

(1)如图1,刻度尺所测物体的长度为
 
mm.
(2)为了探究物体的浮沉条件,实验室提供了如下器材:弹簧测力计、烧杯、金属块、细线、水及其他简单辅助器材(g取10N/kg).实验步骤如下:
a.按如图2甲的方法测出金属块受到的重力大小为
 
N.
b.如图2乙将金属块浸没在量筒的水中,金属块受到的浮力大小为
 
N.
c.比较金属块浸没在水中受到的浮力和金属块受到的重力大小,可知金属块浸没在水中时会
 
(填“上浮”、“悬浮”或“下沉”).
(3)某实验小组利用如图3所示的装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表:
试验
序号
钩码重量
G/N
钩码上升的
高度h/cm
绳端的
拉力F/N
绳端移动
的距离s/cm
机械
功率η/%
① 4 10 1.8 30 74.1
② 6 10 2.4 30
a. 第2次实验中拉力做的总功是
 
J,滑轮组的机械效率η=
 
(保留一位小数).
b.由记录数据分析,两次机械效率不同的主要原因是
 
.
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分析:(1)使用刻度尺测量物体长度时,要观察是否从0刻度线量起,起始端没从0开始,要以某一刻度当作“0”刻度,读出末端刻度值,减去前面的刻度即为物体长度,注意刻度尺要估读到分度值的下一位.
(2)①读取弹簧测力计示数时,首先要明确弹簧测力计的分度值,读数时视线与指针所对刻线相垂直;
②已知金属块放入水中前后水的体积的变化,可以得到金属块排开水的体积,也就是金属块的体积,利用阿基米德原理得到金属块受到的浮力;
③物体的浮沉条件是:浮力大于重力,上浮;浮力等于重力,悬浮;浮力小于重力,下沉;
(3)①已知拉力和绳子自由端移动的距离,可以得到拉力做的功;已知物重和上升的高度,可以得到有用功;已知有用功和总功,利用公式η=
W有用
W总
得到滑轮组的机械效率;
②根据表格中数据分析.
解答:解:由图知:
(1)刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与11.00cm对齐,右侧与12.6cm对齐,估读为12.60cm,所以物体的长度为L=12.60cm-11.00cm=1.60cm=16.0mm;
(2)a.在弹簧测力计上,1N之间有5个小格,一个小格代表0.2N,即弹簧测力计的分度值为0.2N;金属块受到的重力为G=2.2N;
b.金属块排开水的体积为V排=40cm3-20cm3=20cm3=2×10-5m3,
金属块受到的浮力为F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-5m3=2N;
c.比较知,金属块受到的浮力F浮=2N小于重力G=2.2N,所以下沉;
(3)a.拉力做的功为W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J;
有用功为W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J;
滑轮组的机械效率为η=
W有用
W总
×100%=
0.6J
0.72J
×100%≈83.3%;
b.根据数据分析变化的量和不变的量,得出机械效率的变化时由哪个因素引起的.两次被提升钩码的重力不同,所以滑轮组的机械效率不同.
故答案为:(1)16.0;(2)2.2;0.2;下沉;(3)0.72;83.3%;提升物体重力不同.
点评:此题考查了三部分内容:测量工具的读数,物体浮沉条件的应用和滑轮组机械效率的测量及影响因素的分析,都属于基本技能的考查,综合性、知识跳跃性较强,但难度不大.
练习册系列答案
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(1)如图1所示,某同学用弹簧秤拉着木块A在水平桌面上作匀速直线运动,这样做的目的
利用二力平衡知识间接测量f滑
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,在木块上加砝码后,发现弹簧秤的示数将
变大
变大
(选填“变小”、“变大”或“不变”),由此得出的结论是
接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大
.

(2)如图2所示,是小明在“研究杠杆的平衡条件”的实验,当在杠杆左端距离O点二个格子的位置挂了三个等质量的钩码,当在另一端距离O点三个格子的位置挂两个等质量的钩码时,此时杠杆刚好平衡,若在两边钩码下方再各加挂一只相同的钩码,释放后观察到的现象将是什么?
小王认为:杠杆仍能保持平衡;小李认为:杠杆将顺时针转动;小赵认为:杠杆将逆时针转动;你支持
小李
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的观点,理由是
左端的力和力臂的乘积小于右端的力和力臂的乘积
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.
小明在实验后,用直尺AB制作杆秤,他在0刻度处用细线悬挂一个秤盘C,在3cm刻度处用细线D悬吊起来.他提起细线D“秤杆”(直尺)不能静止在水平位置.于是,他在秤盘悬线P处粘上适量的橡皮泥,使“秤杆”能在水平位置静止(如图3).他“粘上适量橡皮泥”的做法类似于“研究杠杆的平衡条件”实验中
调节杠杆两端的平衡螺母
调节杠杆两端的平衡螺母
的做法,这样做的目的是
使杠杆在水平位置平衡,便于从杠杆上直接读出力臂
使杠杆在水平位置平衡,便于从杠杆上直接读出力臂
.
(3)如图4是小红同学探究影响斜面机械效率因素的实验装置.
实验准备的器材有:三个质量不同的木块A;  三条粗糙程度不同的长木板B;三个高度不同的长方体铁块C; 刻度尺;弹簧测力计等.
下表是小红探究斜面机械效率与物重的关系时所记录的相关数据.
测量次序 斜面粗糙程度 物重G(N) 斜面高
h(m)
沿斜面的拉力F(N) 斜面长L(m) 有用功
W有(J)
总功
W总(J)
机械效率η
1 较粗糙 1.5 0.1 0.6 0.4 0.15 0.24 62.5%
2 较粗糙 3 0.1 1.2 0.4 0.3 0.48 62.5%
3 较粗糙 6 0.1 2.4 0.4 0.6 0.96 62.5%
通过分析数据,你可以得出结论:
斜面的机械效率与被提升的物体的重量无关
斜面的机械效率与被提升的物体的重量无关
;
若保持斜面长度不变,将斜面高h变为0.2m,再将重为3N的物体沿斜面向上拉时,所需拉力为2N,则此时斜面的机械效率是
75%
75%
;说明斜面机械效率与
斜面的倾斜程度
斜面的倾斜程度
有关.除此之外,你认为斜面的机械效率还可能与斜面的
斜面的光滑程度
斜面的光滑程度
有关.

(1)如图1所示,小明将一枚硬币放在碗的底部,眼睛在A处恰好看不到它,这是因为光的
直线传播
直线传播
现象.沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又看到硬币,这是利用了光的
折射
折射
现象,此时小明看到的是硬币的
虚
虚
像.
(2)如图2所示,在水平桌面上放置一个硬币并沿箭头所示方向吹气,发现有几次“硬币起飞”了,小明思考产生这一现象的原因:通过硬币上部空气流速大,压强
小
小
;而硬币下面没有气流通过,下方气压始终是p0,从而产生压力差,给硬币一个向上的动力.
(3)“硬币起飞”的条件是什么呢?查寻规律:在地面附近同一高度或高度差不显著的情况下,空气流速v与压强p的关系可表示为1/2ρv2+p=p0(其中ρ表示空气密度,p0是常数,表示没有气流时的环境气压).本研究需要知道硬币的质量m(或重力G)和硬币上(或下)表面面积S.
(4)小明同学用如图3所示的方法测定硬币表面面积,图中刻度尺的示数为
7.40
7.40
 cm,由此测得硬币的直径,算出硬币的表面积S.
(5)先利用天平称出多个硬币的总质量,然后计算出单个硬币的质量.(4)(5)两次实验中用了同一种方法测物理量,这样做的目的是
减小测量误差
减小测量误差
.
(6)请导出刚好将硬币吹起时吹气速度v的表达式 v=
2mg
ρS
2mg
ρS
(用ρ、S、m表示).

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