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题型专练08 实验计算(二)
1.物理课上,同学们利用压强计“研究液体内部压强”,进行了如下的操作。
(1)实验前,用手指按压橡皮膜,发现U形管中的液面升降灵活,说明该装置___________(选填“漏气”或“不漏气”)。小明没有按压橡皮膜时,U形管两侧液面就存在高度差(如图①所示),接下来的操作是___________(选填字母);
A.从U形管内向外倒出适量水
B.拆除软管重新安装
C.向U形管内添加适量水
(2)实验时,小王将探头放入水下,U形管两侧水面高度差为8cm,此时U形管内外的气压差为___________Pa;(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(3)正确操作后,分析图②、图③的实验现象,得出结论:同种液体中,液体压强随液体深度的增加而___________;
(4)分析图③、图④的实验现象,得出结论:在深度相同时,液体的___________越大,压强越大;
(5)小王用图⑤所示的装置测量未知液体的密度:在左侧加入适量的水,在右侧缓慢倒入待测液体,直到橡皮膜刚好变平,她测量了以下物理量:
A.右侧待测液体到容器底的深度h1
B.右侧待测液体到橡皮膜中心的深度h2
C.左侧水到容器底的深度h3
D.左侧水到橡皮膜中心的深度h4
请你推导出待测液体密度的表达式为ρ=___________(选择题中合适的字母和ρ水表示)。
2.为了探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”,小明选用同一长方体木块在水平面上做了如图所示的三次实验。
(1)为了使摩擦力与拉力相等,他应该用弹簧测力计沿水平方向拉着木块做___________运动;
(2)图甲、乙两次实验表明:当接触面粗糙程度相同时,压力越___________(选填“大”或“小”),滑动摩擦力越大;
(3)图___________两次实验表明:当压力大小相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越___________(选填“大”或“小”);
(4)随后,小明在原有数据及结论的基础上对实验做出进一步探究:
①在图甲所示实验中,从静止开始拉动木块直到木块匀速滑动,水平拉力F随时间t变化的关系如图所示。若用2.3N的拉力使木块保持静止时,木块所受摩擦力大小为___________N;若用2.3N的拉力拉木块做变速运动时,木块所受摩擦力大小为___________N;
②在图丁所示实验中,他发现弹簧测力计不沿水平方向拉动时也可以使木块在水平方向做匀速直线运动,则此过程中,木块处于___________(选填“平衡”或“非平衡”)状态,与图甲相比,木块所受的摩擦力将___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
3.疯狂物理实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,装置如图19所示。
实验次数物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.6
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.4
机械效率
74.1%
62.5%
(1)实验中应沿竖直方向缓慢__________拉动弹簧测力计,使钩码上升;
(2)小组同学用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离__________m,机械效率__________%;
(3)如采用图丙装置,改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图像,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率__________(选填“越高”、“不变”或“越低”);分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为__________N(忽略绳重和摩擦)。
(4)若每个滑轮的质量为100g,则第二次实验中克服摩擦做的额外功为__________J。(不计绳重)
(5)如图丙所示,将滑轮组换一种绕绳方法,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率变小,试着分析原因__________。
(6)物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益MA,用于比较不同机械的省力程度。现用图甲所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率与机械效益MA、机械效益MA与物体重力G的关系图线中,可能正确的是__________。
A. B. C. D.
(7)某同学在实验中损坏了弹簧测力计,无法测量钩码重力为8N时的机械效率,他认为可以利用现有的实验数据计算出动滑轮的重力,再利用就可以计算出钩码重力为8N时的机械效率,他的想法是__________的(选填“正确”或“错误”)。
4.高速公路上一辆汽车以30m/s的速度匀速直线行驶,已知汽车的质量为1t,正常行驶时受到的阻力为重力的0.3倍。求:
(1)汽车运动过程