题目内容
用如图11所示的水杯盛水,经常会遇到这样的情况,往杯里装入大半杯热水,拧紧杯盖,过较长一段时间后,杯盖会很难拧下来。(1)简要回答产生这一现象的原因。
(2)请设计一种打开杯盖的方法,并说出该种方法用到的物理原理。(不能损坏杯子)![]()
(1)瓶内温度降低,同时部分水蒸气液化,致使瓶内上方空气压强减小,小于外部大气压(2)举例:①垫上毛巾,用力拧;增大摩擦力。②放到热水中烫一段时间,再用力拧下来;增大内部气压。③将布条紧绕在杯盖上数圈,增大动力臂,将杯盖转下来;利用杠杆原理(或答轮轴原理)。
【解析】
试题分析::(1)瓶内温度降低,同时部分水蒸气液化,致使瓶内上方空气压强小于外部大气压.
(2)方法:①垫上毛巾,用力拧;增大摩擦力.
②放到热水中烫一段时间,再用力拧下来;增大内部气压.
③将布条紧绕在杯盖上,增大动力臂,将杯盖转下来;利用杠杆原理.
考点:气体压强;增大或减小摩擦的方法;杠杆的应用.
点评:本题是一道关于大气压强、摩擦力以及能量转化的综合分析题,认真分析题目要求,找准对应的知识点是本题的解题关键.
在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,某小组同学用如图18所示的装置,将同一物体分别逐渐浸入到水和酒精中,为了便于操作和准确收集数据,用升降台调节溢水杯的高度来控制物体排开液体的体积。他们观察并记录了弹簧测力计的示数及排开液体的体积。实验数据记录在下表中。
液体种类 | 实验序号 | 物体重力G物(牛) | 弹簧测力计示数F(牛) | 物体受到的浮力F浮(牛) | 排开液体体积 V排(厘米3) |
水 ρ水=1.0克/厘米3 | 1 | 2 | 1.5 | 0.5 | 50 |
2 | 1.0 | 1.0 | 100 | ||
3 | 0.5 | 1.5 | 150 | ||
酒精 ρ酒精=0.8克/厘米3 | 4 | 2 | 1.6 | 0.4 | 50 |
5 | 1.2 | 0.8 | 100 | ||
6 | 0.8 | 1.2 | 150 |
(1)分析比较实验序号1、2和3(或4、5和6)可得出的初步结论是: (9) 。
(2)分析比较实验序号 (10) 可得出的初步结论是:当物体排开液体的体积相同时,液体密度越大,浸在液体中的物体受到的浮力越大。
(3)本实验在探究“浮力的大小与哪些因素”有关时,选用了不同液体并进行了多次实验,其目的是为了 (11) (选填字母序号)A.寻找普遍规律;B.取平均值减小误差。
(4)实验中小明同学观察到将同一个物体浸没在密度越大的液体中时,弹簧测力计的示数越小。于是他灵机一动,在弹簧测力计下挂了一个重1.5牛的物块,如图19甲所示;当他把物块浸没在水中时,如图19乙所示,弹簧测力计的读数为0.5牛,他就在0.5牛处对应标上1.0克/厘米3的字样;当他把物块浸没在酒精中时,如图19丙所示,应该在弹簧测力计刻度盘的 (12) 牛处对应标上0.8克/厘米3字样,聪明的他就将图甲所示装置改装成了一个能测液体密度的密度秤。
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(1)把杯子放在塑料袋中,向杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的总重力为G;
(2)用“案板”做斜面,如图所示,把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,使水杯沿斜面匀速移动到斜面顶端;
(3)分别测出拉力F,杯子移动的距离s和杯子升高的高度h;
(4)改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
| 次数 物理量 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 重力G/N | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 升高h/m | 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 |
| 有用功W有/J | 0.75 | 1 | 1.25 | |
| 拉力F/N | 1.6 | 2.2 | 2.7 | 3.1 |
| 移动距离s/m | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 总功W总/J | 1.1 | 1.35 | 1.55 | |
| 机械效率η | 0.68 | 0.81 |
Ⅱ.小红的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得到什么结论?
Ⅲ.完成上面的实验后,小红又产生了一个猜想:“如果减小斜面的摩擦,可以提高斜面的机械效率.”那么:
1.请你用学过的知识说明小红的猜想是否正确(简述理由)
2.你设计一个实验,进一步证明你对小红的猜想所作出的判断.