【题目】星期天,小金和小榜同学想在家里测量葡萄酒的密度,但他们没有天平和量筒,只有如下的器材:一根弹簧(如图所示)、一把刻度尺、一个石块、两个杯子、适量的水(水的密度为)、细线及待测葡萄酒。请你利用上述器材(器材均满足实验需求),帮助他们设计一个实验,测出葡萄酒的密度。要求:
小资料
胡克定律
弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度成正比,即。式中称为弹簧的劲度系数,单位是牛顿每米。生活中说有的弹簧“硬”,有的弹簧“软”,指的就是它们的劲度系数不同。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
(1)写出主要实验步骤及要测量的物理量;
(2)写出葡萄酒密度的数学表达式。(用已知量和测得量表示)
【答案】详见解析
【解析】
(1)根据重力G石的小石块对弹簧产生的伸长量,判断出石块的重力;利用石块浸没在水和葡萄酒中时弹簧产生的伸长量求出所受的浮力,根据阿基米德原理可知,石块浸没在水中和葡萄酒中所受浮力之比等于水和葡萄酒的密度之比。
实验步骤如下:
①石块用细线系好,挂在弹簧下方,静止后,用刻度尺测出弹簧的长度为l1;
②在一杯中放适量的水,将石块浸没水中(不碰到杯底和侧壁),用刻度尺测出弹簧的长度为l2;
③在另一杯中放适量的葡萄酒,将石块浸没葡萄酒中(不碰到杯底和侧壁),用刻度尺测出弹簧的长度为l3;
(2)吊起石块时弹簧的伸长量为△l1=l1﹣l 0;
吊起石块浸没在水中时弹簧的伸长量为△l2=l2﹣l 0;
吊起石块浸没葡萄酒中时弹簧的伸长量为△l3=l3﹣l 0;
由于弹簧对物体产生的拉力与弹簧的伸长量成正比,则根据F=k△l可得:
G石=k(l1﹣l 0)……….①
F1=k(l2﹣l 0)…………….②
F2=k(l3﹣l 0)……………………③
由②÷①得石块浸没在水中时,弹簧对石块的拉力为:,
由③÷①得石块浸没在葡萄酒中时,弹簧对石块的拉力为:,
石块受到水的浮力:
石块受到盐水的浮力:
由F浮=ρ液gV排可得,
,
葡萄酒密度的数学表达式。
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【题目】要测量一个阻值约为600Ω的电阻Rx.实验室提供的器材有:电源两节新干电池、学生用电流表(量程为0~0.6A、0~3A)、学生用电压表(量程为0~3V、0~15V)、滑动变阻器R1(10Ω 1A)和R2(100Ω1A)各一个,开关、导线若干.
(1)小明用伏安法测量该电阻,下图是小明连接的电路.连接电路时,开关应_____;接通电路前,滑动变阻器的滑片向左滑动时,电阻变小,请将图中的线路连好.
(_______)
(2)闭合开关,逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小,电压表有示数,但电流表的指针几乎不偏转,其原因是________.所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值.
(3)请你帮助小明在上面的器材中选择合适的器材,设计实验方案测出该电阻的值.
① 在虚线方框中画出实验电路图;
(_______)
② 滑动变阻器应选择_________(R1/R2).
③写出待测电阻Rx的表达式(用测出的量或已知量来表达):Rx = _____________
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,利用质量为1.5 t的汽车将矿井中的矿石以2 m/s的速度匀速向上提升。已知汽车的最大功率为10 kW,汽车轮胎与地面的阻力为车重的0.1倍,轮胎与水平地面总的接触面积为0.2 m2,动滑轮质量为25 kg,不计滑轮摩擦及绳重,g取10 N/kg。求
(1)汽车对地面的压强,若提升1 000 kg矿石至地面用时30 s,绳子对矿石做的功。
(2)保持提升矿石的速度不变,滑轮组的最大机械效率
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【题目】在学习影响滑动摩擦力大小的因素后,小柯还是认为:重力越大,滑动摩擦力越大。于是张老师用如图装置与他一起实验。
步骤一:将铁块放在木板上,往沙桶中加入一定量细沙,使压力传感器的示数为5. 00N,水平向左拉动木板,读出拉力传感器的示数并记录。
步骤二:换用质量不同、粗糙程度和底面积都相同的铁块,重复步骤一,记录结果如下表:
实验 次数 | 铁块的重力 (牛) | 压力传感器 示数(牛) | 拉力传感器 示数(牛) |
1 | 7 | 5. 00 | 2. 10 |
2 | 10 | 5. 00 | 2. 11 |
3 | 14 | 5. 00 | 2. 11 |
请回答下列问题:
(1)此实验研究对象是_____________ (选填“木板”和“铁块”)
(2)第1次实验中铁块受到的摩擦力为_____________N;
(3)实验中____________(选填“能”或“不能”)用钩码代替细沙;
(4)小柯认为:该实验中压力传感器的上表面要尽量光滑,否则会使拉力传感器的读数偏大,你认为他的说法_____________ (选填合理或不合理)。
(5)通过实验得出的结论是__________________________。
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【题目】如图1所示,电路中两块电压表的量程都是,电流表的量程是,小灯泡L两端的实际电压不允许超过额定电压,滑动变阻器R允许通过的最大电流为1A;闭合开关,为了保证所有元件都安全且灯能正常发光,滑动变阻器的滑片P 只能在阻值最大端和点间滑动;当滑片P在这两点间滑动时,得到了两块电压表示数与电路中电流的关系图象和,如图2所示。下列说法正确的是
A. 电源电压为
B. 小灯泡的额定功率为6W
C. 小灯泡正常发光时的电阻为
D. 该电路最大功率与最小功率之比为
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【题目】用一个导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b(a和b互相连接),a比b的横截面积大,将它们接入电路中,如图所示,通过a、b电流分别为Ia,Ib,a、b两端电压分别为Ua,Ub,则下列说法正确的是
A. Ia>Ib、Ua=Ub B. Ia<Ib、Ua=Ub
C. Ia=Ib、Ua>Ub D. Ia=Ib、Ua<Ub
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【题目】如图所示,平底茶壶的质量是400g,底面积是40cm2,内盛0.8L的水,放置在面积为1m2的水平桌面中央,试求:
(1)水对茶壶底部的压力;
(2)茶壶对水平桌面的压强。
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【题目】“炖汤”因味道好而深受人们的喜爱。“炖汤”就是把汤料和水置于炖盅内,而炖盅则浸在大煲的水中,并用蒸架把盅与煲底隔离,如下图所示。在大煲内的水沸腾过程中,煲盖与煲的缝隙间冒出大量的“白气”,这是_______现象(填物态变化),煲盖不断跳动,这是水蒸气的____能转化为煲盖的机械能。若汤的沸点与水的沸点相同,则盅内的汤______(填“会”或“不会”)沸腾
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【题目】如图所示,不计质量的硬杆处于水平静止状态,以下说法错误的是
A. 由图得,FA<G
B. 硬杆始终保持水平静止状态,改变FA的方向,FA的大小也会改变
C. 硬杆始终保持水平静止状态,无论怎样改变FA的方向,FA始终小于G
D. 撤去FA在B点施加一个力FA,若FA=FB,则二力的力臂也满足lA=lB
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