内容正文:
2023陕西中考物理冲刺复习专题:创新实验
1.同学们在学完弹簧测力计的相关知识后,自制了一个“橡皮筋测力计”,将橡皮筋不挂重物时下端对应位置标为零刻度线:挂1N重物时,下端对应位置标为1N;将这段距离等分为20格,每格表示0.05N。用此测力计测量物体重力时,发现测量值不准确。为了弄清其中的原因,同学们探究了橡皮筋的伸长与受到外力的关系。他们利用规格为0.05N的螺母若干、刻度尺、橡皮筋、白板等进行了实验探究。不挂重物时,使橡皮筋下端与刻度尺的零刻度线对齐;挂不同重物时,橡皮筋下端对应不同的刻度值,作出标记,如图所示。
(1)螺母挂在橡皮筋下静止时,受到橡皮筋的拉力 (选填“大于”“等于”或“小于”)它受到的重力。
(2)同学们在橡皮筋下依次挂上个数不等的螺母,实验数据记录如下表。
试验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
螺母个数n/个
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
螺母总重G/N
0
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
0.55
刻度尺读数L/mm
0
5.0
11.0
20.0
30.0
45.0
60.0
75.0
90.0
110.0
133.0
158.0
①分析实验数据可初步得出:橡皮筋下所挂重物越重,橡皮筋的伸长越 。
②进一步分析数据发现:每增加1个螺母时,刻度尺读数的变化量总体上是不同的,但中间有部分读数的变化量是相同的。若静止时橡皮筋下端对应刻度尺的70.0mm处,推测橡皮筋下所挂的物体重约为 N(结果保留两位小数);若挂另一重物,静止时橡皮筋下端对应刻度尺的15.0mm处,此时 (选填“能”或“不能”)确定此物体的重。
(3)同学们根据实验数据,用此橡皮筋重新制作一个刻度均匀的测力计,橡皮筋上端和刻度尺的位置保持不变。若使测力计的量程最大,零刻度线应标在刻度尺的 mm刻度处,此测力计的最大量程为 。
(4)同学们更换不同的橡皮筋进行探究,发现其它橡皮筋的特点均与此相似,他们由此总结出,若要用橡皮筋制作测力计,受橡皮筋材料影响,刻度均匀部分可测量范围 ,整体上测量不准确,所以橡皮筋不适合做测力计。
2.小红的爸爸准备购买一辆SUV型(运动型多用途)轿车,可是上网搜索后发现有人说这种车重心较高,汽车容易翻倒。小红通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度(即稳定性)后,提出疑问“物体的稳度与哪些因素有关呢?”,她进行如下猜想:
猜想一:与物体的质量分布有关;
猜想二:与重心高低有关;
猜想三:与支持面的大小有关。
为验证自己的猜想,小红设计并进行了如下实验:她首先制作了几块重力相同、底面积不相同、重心高低不同的圆柱体,然后将它们依次放在木板上(物体不滑动)。慢慢转动木板,直至圆柱体翻倒,记录此时木板转过的角度θ,如图1所示,记录结果如下表。
实验次数
圆柱体的半径大小/cm
圆柱的重心高度/m
木板转过的角度θ/°
1
6
0.2
35
2
8
0.2
45
3
10
0.2
60
4
6
0.35
30
5
6
0.45
25
(1)小红是通过 来判断物体的稳度。
(2)小红发现卡车装载货物时,重物太靠前,前轮负荷过大,转向就费劲;重物太靠后,又会号致转向发飘,高速行驶时易造成事故,可知猜想一是 (选填“正确”或“错误”)的;
(3)为验证猜想二,应选择 三组数据,得出的结论是:在其他条件一定时,圆柱体的重心越低,稳定性越 (选填“好”或“差”);
(4)分析1、2、3三组数据可得出的结论是: ;
(5)依据以上结论,卡车装货时为了卡车不易翻倒,如图2所示,应把轻的货物(如泡沫塑料)装在 (选填“A”或“B”)层;
(6)设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S,汽车的重心离地面高度为h,现有汽车甲和乙,重力G相同,结合小红的探究结果,你认为通过简单比较 (写出表达式)的大小,就可初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
3.小林骑自行车下坡时脚并没有对踏板施力,但是自行车行驶的越来越快,于是他提出问题:在斜面上,物体下滑的快慢与哪些因素有关呢?回家后他找来了小车、秒表、刻度尺、充当斜面的木板和可以垫高木板一端的木块,开始进行了探究,如图所示。首先对影响小车下滑快慢的因素作出以下