弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!
(1)小明用弹簧测力计探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验装置如图一所示
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/17/0dd42872-0fce-48e8-994a-6de037a4f576.png?resizew=530)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/17/26f6ef33-5a09-49a8-bc19-99269f404f30.png?resizew=492)
①为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向______ 拉动木块A,弹簧测力计的示数F1<F2<F3,图中F3为______ N;
②比较A、B两幅图可得出的结论:______ ;利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用图二中______ 类型的鞋(填字母);
③比较B、C两幅图可探究的问题是:______ ;
(2)如图三所示是小刚非常喜欢的一套茶具,他想要知道制作茶杯的陶瓷材料的密度。请你从弹簧测力计、烧杯(数量、大小不限)、量筒(100mL)、小木块、水、小桶中选用合适器材,设计一种测量茶杯的陶瓷材料的密度的方法。小茶杯不能放进100ml的量筒。
①请写出具体的操作步骤______ (可以结合画图用文字说明);
②请写出制作茶杯的陶瓷材料的密度表达式表达式ρ=______ (用已知量、测量量表示,比如水的密度用ρ水表示)。
(1)小明用弹簧测力计探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验装置如图一所示
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①为测出滑动摩擦力大小,三次实验中均用弹簧测力计沿水平方向
②比较A、B两幅图可得出的结论:
③比较B、C两幅图可探究的问题是:
(2)如图三所示是小刚非常喜欢的一套茶具,他想要知道制作茶杯的陶瓷材料的密度。请你从弹簧测力计、烧杯(数量、大小不限)、量筒(100mL)、小木块、水、小桶中选用合适器材,设计一种测量茶杯的陶瓷材料的密度的方法。小茶杯不能放进100ml的量筒。
①请写出具体的操作步骤
②请写出制作茶杯的陶瓷材料的密度表达式表达式ρ=
更新时间:2020-07-15 15:16:47
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【推荐1】在探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关的实验中,实验小组的同学利用长方体木块、木板、砝码、弹簧测力计按图所示装置实验:
(1)实验中要求必须
(2)在图甲实验中,将长方体木块侧放,再次拉动木块,发现弹簧测力计示数与相同,说明滑动摩擦力大小与
(3)小组想探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系,应选择
(4)甲、乙、丙三次实验的弹簧测力计的示数分别为、
、
,由小到大的关系是
(5)实验小组同学对实验装置进行了改进,图丁所示实验后发现效果更好,实验中,当木板的运动速度增大时,弹簧测力计的示数
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【推荐2】小明同学骑自行车上学途中,经过一段上坡路。他思考:物体以相同初速度冲上斜坡后运动的最大距离可能跟哪些因素有关呢?他和小华思考后提出以下猜想:
猜想一:可能与斜坡的粗糙程度有关;
猜想二:可能与物体的质量大小有关;
猜想三:可能与斜坡的倾角大小有关;
他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ倾斜固定,并找来质量不同的小木块若干、光滑的斜面M等实验器材进行探究。
(1)他们上网查找得知:初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短。由此他们思考认为猜想一是______ (选填“正确”或“错误”)的,理由是______ 。
(2)为了验证猜想二,小明设计了如图甲所示的实验装置。实验时,小明让不同质量的小木块从斜面自由滑下,比较木块冲上长木板的最大距离,来验证猜想二请指出小明操作中的错误之处:______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/84f1f2b1-fca8-4313-83ad-192d3b63340d.png?resizew=516)
(3)为验证猜想三,小明将同一木块在斜面的同一高度自由释放,冲上同一长木板,记录了长木板的倾角与木块在长木板上运动的最大距离x的实验数据如表。
①请根据表中数据作出木块在长木板运动的最大距离x与倾角θ的关系图像______ 。
②由图像可得出的结论是______ ,当倾角θ=35°时,x=______ m。
猜想一:可能与斜坡的粗糙程度有关;
猜想二:可能与物体的质量大小有关;
猜想三:可能与斜坡的倾角大小有关;
他们将与水平面平滑连接的长木板以角度θ倾斜固定,并找来质量不同的小木块若干、光滑的斜面M等实验器材进行探究。
(1)他们上网查找得知:初速度相同的汽车关闭发动机后在路面滑行时,路面越粗糙,汽车滑行的距离越短。由此他们思考认为猜想一是
(2)为了验证猜想二,小明设计了如图甲所示的实验装置。实验时,小明让不同质量的小木块从斜面自由滑下,比较木块冲上长木板的最大距离,来验证猜想二请指出小明操作中的错误之处:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/13/84f1f2b1-fca8-4313-83ad-192d3b63340d.png?resizew=516)
(3)为验证猜想三,小明将同一木块在斜面的同一高度自由释放,冲上同一长木板,记录了长木板的倾角与木块在长木板上运动的最大距离x的实验数据如表。
θ/度 | 10 | 20 | 30 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 |
x/m | 1.76 | 1.57 | 1.45 | 1.38 | 1.37 | 1.36 | 1.37 | 1.39 | 1.42 |
②由图像可得出的结论是
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【推荐3】已知滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度和压力大小有关,小明在探究“滑动摩擦力的大小与压力大小的关系”实验中,所用器材:两个重力为2N的钩码、带挂钩重力为4N的木块、弹簧测力计、木板、棉布和毛巾:
(1)实验中,采用如图的装置,为了测量摩擦力,用测力计沿水平方向匀速拉动木块,简要说明测力计示数等于木块受到摩擦力的原因______ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/27/2493829347475456/2494257152335872/STEM/4606b145-133a-4dd0-b4e9-eb009cf808f1.png)
(2)他利用已有的器材完成实验,实验数据记录如表所示:
根据表格中的数据,得出的结论是: ______________________ ;
(3)为了使结论具有普遍性,还应该怎么做?__________________ ;
(4)在上边实验的基础上,为了得到滑动摩擦力大小和压力大小更进一步的关系,他还需要增加什么实验器材?___________ 。
(1)实验中,采用如图的装置,为了测量摩擦力,用测力计沿水平方向匀速拉动木块,简要说明测力计示数等于木块受到摩擦力的原因
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/27/2493829347475456/2494257152335872/STEM/4606b145-133a-4dd0-b4e9-eb009cf808f1.png)
(2)他利用已有的器材完成实验,实验数据记录如表所示:
实验次数 | 接触面粗糙程度 | 压力F/N | 拉力F拉/N | 滑动摩擦力f/N |
1 | 相同 | 4 | 2.0 | 2.0 |
2 | 6 | 3.0 | 3.0 | |
3 | 8 | 4.0 | 4.0 |
(3)为了使结论具有普遍性,还应该怎么做?
(4)在上边实验的基础上,为了得到滑动摩擦力大小和压力大小更进一步的关系,他还需要增加什么实验器材?
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名校
解题方法
【推荐1】汀汀实验小组用一块柱形合金材料在“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验时,他将该合金块标注成4等份,进行了如图所示的实验。
(1)如图的③所示,此时合金块有两格浸入水中,合金块所受的浮力F浮=______ N:
(2)根据图的①②③④,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与______ 有关;
(3)根据如图的①④⑤,可知浮力大小与物体浸没的深度______ (选填“有关”或“无关”);
①如图甲所示,在烧杯中倒入适量的水,用调好的电子秤测出烧杯和水的总质量为m1:
②如图乙所示,用牙签压百香果使其浸没在水中合适的位置,其中合适的含义是______ ,记录电子秤示数为m2;
③如图丙所示,往另一烧杯中倒入适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3;
④如图丁所示,用牙签压百香果使其浸没在浓盐水中合适的位置,记录电子秤的示数为m4;
⑤根据以上测得的物理量,写出盐水密度的表达式为ρ浓盐水=______ (已知水的密度为ρ水);______ g,木块的密度为______ g/cm3,考虑到木块浸入水中后会吸水,汀汀测得的密度应该比真实值______ (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(1)如图的③所示,此时合金块有两格浸入水中,合金块所受的浮力F浮=
(2)根据图的①②③④,可以得出的初步结论是:当液体密度一定时,物体所受浮力大小与
(3)根据如图的①④⑤,可知浮力大小与物体浸没的深度
①如图甲所示,在烧杯中倒入适量的水,用调好的电子秤测出烧杯和水的总质量为m1:
②如图乙所示,用牙签压百香果使其浸没在水中合适的位置,其中合适的含义是
③如图丙所示,往另一烧杯中倒入适量的浓盐水,用电子秤测出烧杯和浓盐水的总质量为m3;
④如图丁所示,用牙签压百香果使其浸没在浓盐水中合适的位置,记录电子秤的示数为m4;
⑤根据以上测得的物理量,写出盐水密度的表达式为ρ浓盐水=
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【推荐2】在《物体的浮与沉》学习中知道若物体浸没在液体中,处于静止状态,则称为悬浮。不少同学认为只要是平衡状态下也可以称为悬浮状态,大林同学提出如果在水中做匀速直线运动的物体会受到液体阻力的作用不可称为悬浮状态,为此全班同学展开了激烈的讨论,最后认为若做匀速直线运动不能算悬浮状态,同时提出物体在液体中所受阻力的大小与什么因素有关。同学们上网查询资料了解到同一物体在同一液体中所受阻力与物体的迎流面积(形状)和物体运动速度有关。为了探究在液体中物体所受阻力的大小的影响因素,同学们借助自制潜水艇进行了下列探究。
(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图。对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是_________ ;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/13/2504902840606720/2505786591559681/STEM/42d9c0e5-0728-4cd5-b7b8-73e350e1242f.png?resizew=300)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/13/2504902840606720/2505786591559681/STEM/b7bf0042-8083-4e68-9764-e5ac1af82160.png?resizew=300)
对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是____ ,他们受到的液体阻力之比是______ ,由此可以得出的实验结论是:同一物体在同一液体中,当物体的迎流面积(形状)相同时,_______________ 。
(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案________ (“可行”或“不可行”)。
(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后,潜水艇排出100cm3的水,该潜水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为( )
A.1N B.0.5N C.0.25N D.0N
(1)让自制潜水艇在水中处于悬浮状态如图A,然后再其底部放置一些体积相同质量忽略不计的泡沫小球(如图B),通过不断调整发现自左向右在底部依次黏贴1个、4个、9个泡沫球,然后使其从水底部浮起,当上浮一段时间进入指定竖直砖墙的区域时,用照相机通过每隔相等的时间曝光一次的方法记录潜水艇的运动过程,如图C是其中一段的示意图。对于在底部黏贴泡沫小球而不是其它地方黏贴的目的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/13/2504902840606720/2505786591559681/STEM/42d9c0e5-0728-4cd5-b7b8-73e350e1242f.png?resizew=300)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/13/2504902840606720/2505786591559681/STEM/b7bf0042-8083-4e68-9764-e5ac1af82160.png?resizew=300)
对于图中的这段运动过程,三次潜水艇上浮运动的速度之比是
(2)为了研究“阻力与迎流面积(形状)的关系”,同学们提出改变迎流面积(形状),利用如图D所示的潜水艇由水底同时浮出,比较潜水艇浮出水面的先后顺序即可比较所受阻力的大小,这样的方案
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(3)在一次实际的操作中,某同学让自制潜水艇以5cm/s的速度匀速直线下潜,至杯底后,潜水艇排出100cm3的水,该潜水艇以5cm/s的速度匀速直线上浮,潜水艇的外壳及体积不发生改变,试求该潜水艇在水中匀速上升时受到的阻力约为
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【推荐3】小梅想测一个金属块和西红柿的密度,进行了下列两个实验:
(1)用天平和量筒测定金属块的密度:将托盘天平放在水平桌面上,在调节天平横梁水平平衡时,如果指针所处的位置如图甲所示,为使天平横梁在水平位置平衡,应将天平右端的平衡螺母向____ 移动.把金属块放在调节好的天平的左盘中,当天平横梁水平平衡时,右盘中的砝码以及游码在标尺上的位置如图乙所示,则金属块的质量是________ g;将金属块放入量筒前,量筒中水的体积为60mL,放入后量筒中水面位置如图丙右图所示,则金属块的体积是_______ mL,金属块的密度是_______ kg/m3.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/29/670a4469-22cd-4040-9a1f-f1ee12e21fd6.png?resizew=504)
(2)测西红柿的密度时,采用如图所示的一个底面积为10cm2、装有20cm深水的圆柱状容器,以及细针和电子秤进行测量,其操作顺序以及示数如图A、B、C所示(B图是西红柿在竖直向下的细针的作用下刚好全部浸没,C图是西红柿自由漂浮),容器的质量为______ g,容器底所受液体压强最大的为______ 图(选填“A”、“B”、“C”);小梅分析电子秤的数据后可知,西红柿的密度为______ g/cm3(保留小数点后两位);同桌小刚认为,小梅的实验操作B至C过程中,西红柿上会沾水,所测西红柿质量偏大,导致西红柿的密度偏大,你认为该说法是______ 的(选填“正确”或“错误”).
(1)用天平和量筒测定金属块的密度:将托盘天平放在水平桌面上,在调节天平横梁水平平衡时,如果指针所处的位置如图甲所示,为使天平横梁在水平位置平衡,应将天平右端的平衡螺母向
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/29/670a4469-22cd-4040-9a1f-f1ee12e21fd6.png?resizew=504)
(2)测西红柿的密度时,采用如图所示的一个底面积为10cm2、装有20cm深水的圆柱状容器,以及细针和电子秤进行测量,其操作顺序以及示数如图A、B、C所示(B图是西红柿在竖直向下的细针的作用下刚好全部浸没,C图是西红柿自由漂浮),容器的质量为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/29/d43235c0-f284-4b21-a6db-aa101d9b36b9.png?resizew=319)
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