题目内容
【题目】为了探究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,小明使用了以下器材:长木板、重为1N的木块、弹簧测力计、细线和重为0.5N的砝码若干。
他的实验步骤如下:
①组装实验器材(如图甲所示);
②第1次实验,在木块上放一个砝码,向右拉动长木板,读出此时弹簧测力计的示数为F拉;将砝码的总重力G和F拉,记入表格中;
③逐一增加砝码数量,重复上述步骤,多次实验。
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记录的实验数据如下表所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
G/N | 0.5 | 1 | 1.5 | 2 | 2.5 | 3 |
F拉/N | 0.9 | 1.2 | 1.5 | 1.8 | 1.9 | 2.4 |
(1)组装器材时,_____调节细线水平;向右拉动长木板时,_____确保匀速拉动;(两空均选填“需要”或“不需要”)
(2)小明认为,根据二力平衡知识,各次实验中木块受到的滑动摩擦力f=F拉,木块与长木板间的压力F压=G,他根据实验数据,在坐标系中描点后,作出甲、乙两条f-F压的关系图像如图乙所示。从实验数据处理规范考虑,图线_____更合理;
(3)经查阅资料可知:滑动摩擦力大小与压力大小的关系满足关系式f=μF压(其中μ为比例常数,叫做动摩擦因数,它的数值大小与物体材料和接触面粗糙程度有关)。小明发现自己所作图线不过原点,其主要原因是_____;利用题中信息可以求出:实验中所用长木板和木块接触面间动摩擦因数μ=_____。
【答案】需要 不需要 甲 F压
G 0.6
【解析】
(1)[1]组装器材时,需要调节细线水平,这样砝码在水平方向受力平衡,利用二力平衡知识间接测出摩擦力。
[2]图中让木块保持静止即可,由于木板对木块的摩擦力是恒定的,故木板不一定要匀速。
(2)[3]从实验数据处理规范考虑,图线甲更合理,图线乙上只有一个点,而图线甲上除了(2.5,1.9)这个点其他点都在,显然(2.5,1.9)是不准确的。
(3)[4]小明认为,木块与长木板间的压力F压=G,而事实上G是砝码重,压力是砝码重和木块重的总和,F压
G,所以图像没有过原点。
[5]木块重1N,结合据表格数据可得长木板和木块接触面间动摩擦因数
μ=
=
=
=
=
=
=0.6
长木板和木块接触面间动摩擦因数为0.6。
【题目】小海和小明一起做“探究并联电路中电流的规律”实验:
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(1)图甲是他们设计的电路,图乙是他们连接的实物电路,连接实物电路时开关应______;连接完成后将开关闭合,此时电流表测量的是______(选填“A”、“B”或“C”处的电流;
位置 | A | B | C |
电流I/A | 0.30 | 0.24 | 0.54 |
(2)请在图乙中移动一根导线,要求电流表测量L2的电流。在移动的导线上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路;
(______)
(3)测出A、B、C三处的电流如上表所示,由此得出初步结论_______(只写表达式);
小梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验。操作方法是:_______。
【题目】为减少有害气体排放,LNG(液化天然气)新能源公交车已经投入运营,天然气汽车和汽油车相比较,尾气中的有害气体排放明显减少,无粉尘排放,因此天然气被称为绿色能源。
根据下表提供的信息,通过计算说明:
热机效率 | 热值 | 价格 | |
天然气发动机 | η2=40% | q2=2.3×107 J/m3 | 4.5元/m3 |
汽油发动机 | η1=25% | q1=4.6×107 J/kg | 9.0元/kg |
(1)天然气发动机燃烧1 m3天然气所做的有用功是多少?
(2)做同样多的有用功,汽油发动机需要燃烧多少千克汽油?
(3)若某天然气公交汽车每天消耗100 m3的天然气,与用汽油相比,它每天节约的运行成本是多少?