题目内容
【题目】小明同学实验探究“滑动摩擦力大小跟哪些因素有关”。实验过程中保持长木板水平且固定,每个木块各个表面粗糙程度相同。以下是部分实验步骤:
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第1次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图甲。读出测力计的示数并填入表中;
第2次:把木块倒放在长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块做匀速直线运动,如图乙。读出测力计的示数并填入表中;
第3次:把两块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,如图丙。读出测力计的示数并填入表中;
第4次:把三块相同木块叠在一起平放在长木板上,再用同样的方法拉木块,图略。读出测力计的示数并填入表中。
(1)已知每个木块的重力为20N,请你帮助小明同学将表格内的空格都填上_______。
实验次数 | 木块对木板的压力F1/N | 测力计示数F2/N | 滑动摩擦力f/N |
1 | 4.0 | ||
2 | 4.0 | ||
3 | 8.0 | ||
4 | 12.0 |
(2)比较_____两次实验数据,可以得出“滑动摩擦力的大小与接触面积无关”。
(3)比较第1、3、4三次实验数据,可以得出的结论是:_____________________________
【答案】
实验次数 | 木块对木板的压力F1/N | 测力计示数F2/N | 滑动摩擦力f/N |
1 | 20 | 4.0 | 4.0 |
2 | 20 | 4.0 | 4.0 |
3 | 40 | 8.0 | 8.0 |
4 | 60 | 12.0 | 12.0 |
1、2 详见解析
【解析】
(1)因沿水平方向拉着物体做匀速直线运动,物体在水平方向上受到平衡力的作用,拉力大小才等于摩擦力的大小;
第1次,一个木块平放在木板上,木块对木板的压力为20N,弹簧测力计的示数为4.0N,滑动摩擦力为4.0N;
第2次,一个木块倒放在木板上,木块对木板的压力为20N,弹簧测力计的示数为4.0N,滑动摩擦力为4.0N;
第3次,两块相同木块叠在一起平放在长木板上,木块对木板的压力为20N×2=40N,弹簧测力计的示数为8.0N,滑动摩擦力为8.0N;
第4次,三块相同木块叠在一起平放在长木板上,木块对木板的压力为20N×3=60N,弹簧测力计的示数为12.0N,滑动摩擦力为12.0N;
(2)研究滑动摩擦力的大小与接触面积关系,要控制压力大小不变,只改变接触面的大小,故比较 1、2两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积无关;
(3)比较第1,3、4三次实验数据,在接触面粗糙程度不变的情况下,压力为原来几倍,滑动摩擦力也为原来的几倍,即:在接触面粗糙程度不变的情况下,滑动摩擦力大小与压力大小成正比
【题目】(1)如图乙所示温度计的示数是________℃;图甲中铅笔的长度是________cm;图丙中电能表上月末显示的示数为________kW·h,本月末显示的示数为1021.6kW·h,若电价0.6元/度,本月应交电费元________。
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(2)在测定植物油密度的实验中,小月同学按照正确的实验方法和步骤进行操作,并设计了如下记录数据的表格。
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①小月将天平放在水平台上,接下来的操作是_____,然后发现指针静止时如图(甲)所示,这时她应将横梁右端的平衡螺母向_____调节(选填“左”或“右”),使天平平衡。
②如图(乙)所示是将烧杯中的部分植物油倒入量筒后,置于调平的天平上,天平重新平衡时的情景;(丙)所示是将烧杯中部分植物油倒入量筒后的情景。根据图中情景帮小月将下表填写完整。
烧杯和植物油的总质量m/g | 烧杯和剩余植物油的总质量m/g | 倒出植物油的体积v/cm3 | 植物油的密度 ρ/(kg/m3) |
100 | _____ | _____ | _____ |
③另一位同学的实验方法是:先测出空烧杯质量为m1;然后用量筒测出适量植物油的体积V,接着将量筒中的植物油倒入烧杯后,测出总质量为m2;然后计算出植物油的密度ρ′。与小月测出的植物油密度ρ相比较,则ρ′_____ρ(选填“<”、“>”或“=”)。
【题目】为响应市政府提出的“创建海绵型城市”的号召,小科设计了如图所示的市政自动排水装置模型,控制电路由电压为12V、最大容量为6000mAh的蓄电池供电,蓄电池用“发电玻璃”制成的太阳能电板充电。R0为定值电阻,R为压敏电阻,压敏电阻通过杠杆ABO与圆柱形浮体相连,AO:BO=4:1,压敏电阻的阻值随压力变化
的关系如下表。(压板、杠杆和硬质连杆的质量及电磁铁线圈电阻忽略不计,所用绿灯红灯及排水泵的额定电压均为220V)
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压敏电阻受到的压力F/N | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | … |
压敏电阻R阻值/Ω | 400 | 260 | 180 | 125 | 100 | 80 | 65 | 55 | … |
(1)“发电玻璃”面积为0.2m2,其光电转化率为10%,要对没有电的控制电路蓄电池充满电需要_____小时.(太阳能辐射到每平方米地面上的平均功率按1kW计算)
(2)按照设计要求,当水位上升到浮体刚好全部浸入水中时,压敏电阻受到压力为360N,通过电磁铁线圈的电流为100mA,排水泵启动;R0的电阻为_____Ω。该浮体重力为10N,浮体刚好全部浸入水中时受到的浮力为_____N。
(3)制作压敏电阻的材料属于_____(填“导体”或“半导体“)。在实际调试过程中,小科发现水位已达到安全位置上限,但排水装置还未启动。如果在其他条件保持不变的前提下,要使排水装置符合设计要求,应该将与压敏电阻相连的压板向_____(填“左”或“右“)移动。
(4)若选用额定功率为5kW的排水电动机,排水泵机械效率为80%,工作2小时能将_____kg的水抽到6米高处。(g=10N/kg)