A.让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从高2 h处开始静止向下滚动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
B.让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从高h处和2 h处开始静止向下滚动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
上述甲、乙两组实验中:
(1)甲图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是使两球到达水平面时,具有相同的
(2)选用图甲探究的是动能与物体
(3)物理研究的方法有许多,如等效替代法、类比法、模型法、控制变量法等,本实验中运用了两种研究方法,一是控制变量法;二是
(4)你认为图甲、图乙
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猜想一:重力势能的大小可能与物体的高度有关;
猜想二:重力势能的大小可能与物体的质量有关.
为了验证猜想,小明进行了如图所示的实验,让物体下落冲击小桌,小桌的桌腿是三根钉子,并放置在沙箱的沙面上,m<M,实验数据如表格所示.
(1)他通过观察
(2)表格中表示:
(3)完成步骤①后,他应
A.拿起小桌和物体,整平沙面,再将小桌轻放在沙面上,再实施步骤②;
B.只轻轻拿起物体,此过程中手不触碰沙箱里的小桌,再实施步骤②。
步骤 | ① | ② | ③ | ④ |
下落方式 | | 以初速v向下扔 | ||
小桌下陷深度 | 5cm | 10cm | 15cm | 15cm |
(5)关于猜想二,由相关步骤
(6)小明对比步骤③④,得出结论:重力势能与物体质量无关,他的观点
(1)实验时,重物从不同高度自由下落,撞击放置在沙箱中沙表面上的小方桌,比较小方桌用铁钉做的四条桌腿
(2)由实验步骤
(3)小明认为由实验步骤A和C或由实验步骤B和C,均可判断重力势能的大小和重物质量的关系,该观点错误,理由是
实验步骤 | ABC |
具体操作 |
|
实验现象 |
|
【推荐3】小明同学在体育活动中,从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发,并产生了如下猜想。猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关。猜想二:物体的重力势能与物体的下落高度有关。猜想三:物体的重力势能与物体的运动路径有关。为此小明设计了如图所示的实验。用大小、形状相同的A、B、C、D四个金属小球,其中A、C、D三球的质量为m,B球质量为2m,让A、B两球从距沙表面高H处由静止下落,C球从距沙表面高2H处由静止下落,D球从距沙表面高2H处的光滑弯曲管道上端静止滑入,最后从管道下端竖直地落下。(球在光滑管道中运动时的能量损失不计)实验中测得A,B两球陷入沙中深度分别为和,C、D两球陷入沙中深度均为,且。
(1)本实验是通过观察
(2)比较A、B两球,发现B球陷入沙中的深度更大,由此可得出的结论是
(3)为验证猜想二,应比较
(4)由B、C两球不能探究重力势能的大小与质量的关系,理由是
(5)比较C、D两球,发现两球运动的路径不同,但陷入沙中深度相同,由此可得出结论,物体的重力势能与物体运动的路径
(1)让重物自由下落打击在木桩上,通过观察木桩陷入沙中的深度判断
(2)比较
(3)结合(2)中的实验结论,通过比较B和C两个重物将木桩打入沙中的深度,我们
(4)如图丙,小明又用海绵代替沙子,并用重物A、B、C分别竖直下落到海绵上,静止后会发现A和B陷入海绵的深度
(1)为探究“重力势能大小与物体的质量的关系”,应对比
(2)为探究“重力势能大小与物体被举起的高度的关系”,应对比
(3)本实验中金属块重力势能的大小无法直接观察,我们是通过观察比较木桩被打进沙坑的深度来间接比较的.下列四个研究实例中,同样用到此研究方法的是
A.认识电流时,用水流进行类比
B.通过吸引小铁钉的数目来比较电磁铁的磁性强弱
C.在学习蒸发和沸腾时,通过比较得出蒸发和沸腾的异同点
D.牛顿第一定律是在实验的基础上经分析推理而得出的.
(2)实验中小明进行了如图的4步操作,由
(3)若水平面绝对光滑,本实验将
实验次数 | 降落伞的伞绳长l/m | 降落伞的形状 | 降落伞的面积s/m2 | 降落伞释放的高度h/m | 降落伞的总质量m/g | 降落伞滞留的时间t/s |
1 | 1 | 圆形 | 0.5 | 3 | 20 | 3.67 |
2 | 1 | 圆形 | 1 | 3 | 20 | 5.82 |
3 | 1 | 圆形 | 1 | 3 | 30 | 4.91 |
4 | 1 | 正方形 | 1 | 3 | 20 | 5.82 |
(2)分析2、4两组数据可以得出结论
(3)小南同学想判断降落伞在空中滞留的时间与降落伞的面积是否有关,他选择了1、3两组数据来比较,小岗同学认为小南的做法不合理,原因是
(4)请你帮小南同学设计一个探究降落伞在空中滞留的时间与降落伞的绳长是否有关的实验思路
(1)比较1号烧杯和3号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:
(2) 比较1号烧杯和2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:
(3) 比较3号烧杯和4号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:
(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,物理学习研究小组(一)提出了如下猜想
猜想一::物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体的质量有关;
猜想三:物体下落的时间与物体下的高度有关
为验证猜想的正确性,小组同学用6个金属球做了一系列实验,实验数据,记录如下
实验次序 | 材料 | 质量 | 下落高度/m | 下落时间 |
1 | 铁球 | 50 | 10 | 1.43 |
2 | 铝球 | 50 | 10 | 1.43 |
3 | 铜球 | 50 | 10 | 1.43 |
4 | 铝球 | 50 | 15 | 1.75 |
5 | 铜球 | 80 | 20 | 2.02 |
6 | 铁球 | 80 | 10 | 1.43 |
①为了验证猜想一,应比较实验次序为
②为了验证猜想二,应比较实验次序为
③为了验证猜想三,应比较实次序为
(2)物理学习研究小组(二)也对这个问题进行了研究,他们取相同的两张纸,一张揉成纸团,另一张不折叠,把它们同时从同一高度由静止开始下落,发现两者下落时间不相等,其主要原因是
(1)实验时,通过
(2)比较
(3)比较甲、丙两图,可得出结论:力的作用效果与力的
(4)比较乙、丙两图,小明得出结论:力的作用效果与力的大小有关。该结论可靠吗?
答:
(5)该实验中用到的另一种物理研究方法是
(1)关于两组实验装置以下描述正确的是
A.实验过程中,甲乙都是通过观察蒙皮膜的形变来反映液体内部压强的大小
B.甲乙装置都不是连通器
(2)如图是甲小组的实验过程:比较a、b两图可知,液体内部压强与液体的
(3)若在图b中U形管左右两侧液面的高度差△h=5cm,则橡皮管内气体的压强与大气压强之差约为
(4)乙组成员完成探究实验以后,对装置进行了一些改装,如图,然后向装置左右两侧倒入相同质量的水(图中橡皮膜不代表真实形状),待液面稳定后,橡皮膜将向
(1)加热到第2min,
(2)乙液体在第2min时的内能
(3)通过图像分析可得,甲、乙两液体的比热容大小之比c甲:c乙=