为了探究二力平衡的条件,张三同学设计了如图甲的实验。
(1)如果物体只受到两个力的作用,且处于_____状态或匀速直线运动状态,说明这两个力是相互平衡的;
(2)实验中发现两边的钩码质量不相等时,木块运动,质量相等时,木块静止,说明二力平衡的一个条件是力的_____;
(3)接着张三将木块扭转一个角度,松手后观察到小木块不能平衡,说明二力平衡时,两个力必须作用在_____;
(4)在另一小组实验中,李四用小车代替木块,如图乙所示,同学们认为李四的实验装置优于张三的实验装置,其主要原因是_____。
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请利用气球,设计三个不同的力学实验,按要求完成下表。
操作方法 | 实验现象 | 物理知识 | |
实验一 | _____ | _____ | 力可以使物体运动状态发生改变 |
实验二 | _____ | _____ | 力的作用是相互的 |
实验三 | _____ | _____ | 压力的作用效果与压力大小有关 |
除了以上实验,还可以利用气球做_____的实验(写一个即可)。
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小明在“研究杠杆平衡条件”的实验中所用的实验器材有刻度均匀的杠杆、支架、刻度尺、细线和重力相同的0.5N重的钩码若干个。
(1)如图A所示,实验前,杠杆左侧下沉,则应将左端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡,目的是便于测量_____,支点在杠杆的中点是为了消除杠杆_____对平衡的影响;
(2)小明同学所在实验小组完成某次操作后,实验现象如图B所示,他们记录的数据为动力F1=1.5N,动力臂l1=0.1m,阻力F2=1N,则阻力臂l2=_____m;
(3)甲同学测出了一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是_____。
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小强猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:A:接触面所受的压力;B:接触面的粗糙程度。他通过如图所示实验,并记录实验数据:F1< F2< F3。
(1)实验中,用弹簧测力计水平拉动木块,使其做_____运动。
(2)为了研究滑动摩擦力与接触面所受的压力的关系应选择_____两次实验进行比较;
(3)比较乙和丙两次实验得出结论:_____。
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在测量物体运动的平均速度实验中:
(1)该实验是根据公式______进行测量的;
(2)如图所示是一小球从A点沿直线运动到G点的频闪照片,频闪照相机每隔0.2s闪拍一次。分析照片可知:
小球在做______(选填“匀速”或“变速”)直线运动。DE两点间距离为______cm,在DF两点间运动的平均速度为_____m/s;小球在_______相邻两点间的平均速度最大。
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在“探究凸透镜成像规律的实验”中:
(1)如图甲所示,是小明确定焦距时所做的实验,则该凸透镜的焦距为________cm,点燃蜡烛,调整凸透镜和光屏,使烛焰、凸透镜和光屏三者中心大致在________,这样做可使实验中的像都能成在________;
(2)当烛焰距凸透镜15cm时,能成倒立、________的实像,生活中的_______________就是利用这个原理制成的;
(3)当烛焰向左(远离透镜)移动后,要在光屏上再次成清晰的像,需将光屏向________(选填“左”或“右”)移,此时所成像将_______________(选填“变大”、“变小”或“不变”),如果将蜡烛与光屏的位置互换,在光屏上_____(“能”或“不能”)看到清晰的像,原因是______________________;
(4)实验一段时间后,蜡烛因燃烧变短,所成像如图乙,要使像能够在光屏的中央,应将凸透镜向________(选填“上”或“下”)调整;
(5)在上一步实验调整好像的位置后,小明取了一副近视镜放在凸透镜和蜡烛之间,要使光屏上还能呈清晰的像,可将光屏适当________(选填“左”或“右”)移;
(6)如果将透镜遮住一部分,在光屏上________(“能”或“不能”)看到完整的像
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为了模拟研究汽车超速和超载带来的安全隐患,小明同学设计了如图甲、乙、丙所示的探究实验,将A、B、C三个小球先后从同一装置,高度分别为hA、hB、hC的位置滚下(mA=mB<mC,hA=hC>hB忽略小球大小差异的影响),推动小木块运动一段距离后静止,请你根据生活经验和所学的物理探究方法,对以下问题进行解答:
(1)本实验用了控制变量法和_____两种研究方法
(2)用来研究超速安全隐患时,需要控制的变量是_____,实验时应选择_____两个图所实验进行比较:在质量相同情况下汽车的_____越大,其动能就越大,行驶时危险就越大,因此严禁汽车超速是减轻交通事故造成伤害的一个重要手段
(3)用来研究超载安全隐患时,应选择_____两个图所示实验进行比较,交通运输中,在速度相同情况下汽车的_____越大,其动能就越大,行驶时危险就越大,因此严禁汽车超载是减轻交通事故造成伤害的另一个重要手段
(4)若水平面绝对光滑,本实验将_____(能/不能)达到探究目的
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在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同的钩码,分别做了三次实验,实验数据记录在图表中。
实验次数 | 钩码所受重力G/N | 提升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/cm | 机械效率 |
1 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 4 | 0.1 | 1.7 | 0.3 | 78.4% |
3 | 6 | 0.1 | 2.4 | 0.3 |
(1)在实验过程中,应沿竖直方向_________拉动弹簧测力计;
(2)在第3次测量中,滑轮组的机械效率为________;
(3)分析实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升不同重物时,被提升的物体______,滑轮组的机械效率越高。
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小明利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验过程中应将杠杆调节到水平位置平衡,这样做是为了消除杠杆自重对实验的影响和便于_________;
(2)杠杆平衡后,在A点挂3个相同的钩码,再在B点挂___个相同的钩码,就可使杠杆重新在水平位置平衡;
(3)在(2)杠杆平衡的基础上,将A、B两点下方所挂的钩码同时朝远离支点O的方向各移动一小格,则杠杆的__________(选填“左”或“右”)端将下沉;
(4)若用弹簧测力计在C处由竖直向上拉动改为逐渐倾斜时,为使杠杆仍在水平位置平衡,则弹簧测力计示数将_________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
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小明要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:
①接触面所受的压力大小;
②接触面的粗糙程度;
接下来小明通过如图所示实验操作验证他的猜想:
(1)实验中小明用弹簧测力计水平拉动木块在长木板上滑动,使木块保持水平________运动,这样做根据__________的知识得出拉力等于摩擦力,测出木块所受摩擦力的大小;
(2)如果小明要探究猜想①,他应该选择_______两幅图,根据图中弹簧测力计的示数得出结论:接触面粗糙程度相同时,____________________________________;
(3)如果小明要探究猜想②,他应该选择______两幅图,根据图中弹簧测力计的示数得出结论:_______________________________________________________;
拓展延伸:如图所示,小明将木板面支起,仍用弹簧测力计拉着木块斜向上做匀速直线运动,就可以测量出此斜面的机械效率。已知此时木板和水平面夹角为30°,弹簧测力计拉力为50N,木块重力为80N,则物体受到的摩擦力为_______N ,此斜面的机械效率是_________。
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