题目内容

12.小红在研究铅球的重力势能与举高的高度的关系时,她把铅球举高,然后使之自由下落.在实验过程中,她应控制的变量是质量;应改变的变量是高度;需要观察比较的现象是铅球落地引起地面形变的大小.

分析 (1)重力势能与物体的质量及物体被举高的高度有关,故要研究重力势能与质量的关系,则必须控制质量不变.
(2)铅球落地引起地面形变的大小体现了小球对其做功的多少,形变越明显反映了铅球具有的重力势能越大,这用到了转换法.

解答 解:要探究铅球的重力势能与举高的高度关系,应控制铅球的质量不变,改变铅球静止释放的高度,通过观察比较铅球落地引起地面形变的大小或者地面上坑的大小得出结论.
故答案为:质量;高度;铅球落地引起地面形变的大小.

点评 当所研究的问题所涉及的物理量较多时,一般要先控制某些量不变,才能得出正确的结果.

练习册系列答案
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7.有一小块不溶于水的复合地板材料(比量筒口稍大),已知它的密度比水小,哓梅同学想探究它受浮力的大小,以及想知道它的密度的准确值,她和她的学习小组选用了下列实验器材:牙签、天平、烧杯、量筒和水.实验时,由于小物块不能直接放在量筒里,因而它进行的实验步骤如下:

(1)他用天平测出了小物块的质量为40g.
(2)向烧杯中倒入了适量的水,在水面处的烧杯壁上做标记A; 将小物块放入烧杯中使其漂浮在烧杯的水面上,在此时水面烧杯壁上做标记B,取出小物块烧杯水面回到A处.
(3)向量筒中加入适量的水并记录体积为80ml,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,使烧杯中的水位到达B处,此时量筒中剩余水的体积为40ml,如图所示.
请你完成以下内容:
A.小物块排开水所受的重力是0.4N.(g取10N/kg)
B.实验中探究出大小相等的两个物理量是浮力;排开水的重力.
C.利用上述实验器材,请你设计出测定小物块密度的方法,写出实验步骤:①用天平测出小物块的质量m;
②向烧杯中倒入适量的水,在水面处的烧杯壁上做标记A;
③将小物块放入烧杯并用牙签按压使其完全浸没,在此时水面处烧杯壁上做标记B,取出小物块烧杯水面回到A处.
④向量筒中加入适量的水并记录体积为V1,将量筒中的水缓慢倒入烧杯中,使烧杯中的水位到达B处,记录此时量筒中剩余水的体积为V2,计算出小物块的体积V=V1-V2
⑤根据公式ρ=$\frac{m}{V}$,利用测得小物块的质量和体积计算出小物块的密度..
3.如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验
(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中,应先调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了便于测量力臂;如发现杠杆左端偏高,则可将右端的平衡螺母向左调节,或将左端的平衡螺母向左调节;
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡.于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:F1L1=F2L2.他这样得出的结论是否合理?不合理;为什么?只有一次实验,实验结论具有偶然性.

(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符.其原因是:杠杆自身重力对杠杆的平衡有影响.
(4)实验时只有8个相同的钩码,杠杆上每格等距,如图甲,当在A点挂4个钩码时,则怎样挂钩码可以使杠杆在水平位置平衡?(请设计两种方案)
①在支点右侧第三格处挂4个钩码;
②在支点右侧第四格处挂3个钩码.

(5)图是小明同学三次实验的情景,实验时所用的每个钩码重0.5N,杠杆上每一格长5cm,部分实验数据已记录在表中.将表格中的实验数据补充完整.
实验次数动力F1/N动力臂L1/cm阻力F2/N阻力臂L2/cm
11.5101
212010
31201.510
(6)小明的第3次实验存在错误,其错误是弹簧测力计没有竖直向下拉(或动力臂测量错误).

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