22.【分析】(1)知道水的体积,利用ρ=求水的质量; (2)利用p=ρgh求吸管底部所受水的压强;
(3)设吸管的横截面积为S吸管,将该吸管放入水中,知道静止时浸入水中的深度,利用阿基米德原理和物体的漂浮条件表示出吸管受到水的浮力;同理利用阿基米德原理和物体的漂浮条件表示出吸管受到另一种液体的浮力,据此列方程求出另一种液体的密度。 【解答】解:
(1)容器中水的体积:
V=Sh水=2×10m×0.3m=6×10m, 由ρ=得容器中水的质量: m水=ρ
水
﹣2
2﹣33
V水=1×10kg/m×6×10m=6kg;
33﹣33
(2)吸管底部所受水的压强:
p水=ρ水gh=1×10kg/m×10N/kg×0.1m=1000Pa;
(3)设吸管的横截面积为S吸管,将该吸管放入水中,静止时浸入水中的深度h=0.1m,排开水的体积: V排水=S吸管h, 吸管受到的浮力: F浮1=ρ
水
33
V排水g=ρ
水
S吸管hg=m1g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
在该吸管中继续装入细沙使其总质量变为0.012千克,将该吸管放入另一种液体中,静止时浸入液体中的深度h′=0.15m,排开液体的体积: V排液=S吸管h′, 此时吸管受到的浮力: F浮2=ρ得:
液
V排液g=ρ
液
S吸管h′g=m2g,﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
×=,
即:×=
3
3
,
解得液体的密度:ρ液=0.8×10kg/m。 答:①容器中水的质量为6kg;
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②吸管底部所受水的压强为1000Pa; ③该未知液体的密度为0.8×10kg/m。
五、实验题(共18分)请根据要求在答题纸的相应位置作答. 23.【分析】
3
3
(1)体温计是测量人体温度的工具;确定体温计的最小分度值,由测温液面位置读出体温计的示数;
(2)使用测力计时不能让弹簧与外壳摩擦;读数时要认清分度值。 【解答】解:
(1)图(a)所示的测量工具是体温计;体温计的最小分度值是0.1℃,体温计示数是37.5℃,人的正常体温为36.5℃,体温计示数高于人体正常温度;
(2)使用测力计时不能让弹簧与外壳摩擦,所以在测量前要反复拉几下,以便确保被测力的方向应与弹簧测力计轴线方向一致。
由图(b)可知该测力计的分度值为0.2N,所以该测力计的读数为3.6N。 故答案为:体温计;高于;拉几下;3.6。
24.【分析】(1)实验中用透明的玻璃板代替平面镜是为了在物体的一侧既能看到蜡烛A的像,又能看到替代蜡烛A的蜡烛B,便于确定蜡烛A的像的位置。
(2)探究二力平衡的条件,首先要使受力物体处于平衡状态,由此可以确定物体所处的状态;二力平衡的条件:大小相等、方向相反、在同一直线上、在同一物体上。 【解答】解:(1)在“探究平面镜成像的特点”实验中,用玻璃板代替平面镜,能观察到蜡烛A的像,同时也能看到代替蜡烛A的蜡烛B,当没有点燃的蜡烛B好像被点燃似的,这样可以确定像的位置。
(2)在“探究二力平衡的条件”实验中,物体应在两个力的作用下处于平衡状态,而平衡状态包括:静止状态和匀速直线运动状态,并在此时比较该物体所受两个力的大小、方向和作用线的关系。
故答案为:玻璃板;像;静止;作用线。
25.【分析】(1)表一或表二动滑轮的重力相同,分析被提升物体的重力及拉力的变化得出结论;
(2)根据结论,分析G物相同的选项;
(3)省力的特点是拉力小于被提升的物重,根据表一、二中前三列的数据相同点得出结
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论;
(4)分析表一、表二中△F与△G物的数据,得出正比例关系; (5)分析比较表一或表二中的F与G物的比值关系得出结论。
①表一或表二动滑轮的重力相同,分析被提升物体的重力及拉力的变化得出结论; ②根据结论,分析G物相同的选项;
③省力的特点是拉力小于被提升的物重,根据表一、二中前三列的数据相同点得出结论; ④会分析多次实验的目的。
【解答】解:①分析表一或表二中数知,动滑轮的重力相同,被提升的物重不同,且G
物
越大,拉力F越大,可得表一或表二中F与G物的数据及相关条件,当G滑相同时,G越大,F越大;
物
②由表中实验2、6(或3、7或4、8或5、9)数据,被提升的物重相同,动滑轮重力不同,且G滑越大,F越大;故分析比较实验2、6(或3、7或4、8或5、9)序号等相关条件及相关数据,可得出初步结论是:使用动滑轮匀速提起物体,G物相同,G滑越大,F越大;
③由表一数据有: 第1次实验:1.5N=第2次实验:2.0N=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ 第5次实验:5.0N=由表二数据有: 第5实验:3.0=第6实验:4.0N=﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣ 第10次实验:7.0N=
, ; ; , ; ;
故得出F与G滑、G物的关系为: F=(G物+G滑)。
根据表一、二中前三列的数据可知,当G物等于G滑时,F=G物,当G物>G滑时,F<G
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物
;
即按图所示方式使用动滑轮匀速提起物体,若有省力,需满足的条件是:G物>G滑:。 ④实验分为探究性实验和测量型实验,测量型实验的目的是取平均值减小误差,而此实验是探究性实验,多次测量的目的是寻找普遍规律,故应选B。 故答案为:(1)当G滑相同时,G物越大,F越大; (2)2、6(或3、7或4、8或5、9); ③F=(G物+G滑);G物>G滑; ④B。
26.【分析】①灯正常发光时的功率为额定功率,小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率,据此分析;
②由题意,根据分压原理和串联电路电压的规律确定电压表与变阻器并联了; 因按规范步骤进行操作,即闭合开关前,变阻器连入电路中电阻最大,由欧姆定律求出小明第一次操作中,电路中的电流;
根据串联电路的规律及欧姆定律求出第一次待测电阻大小:
由欧姆定律求出小明的第二次操作中电路中的电流;根据串联电路的规律及欧姆定律,求出第二次操作中待测电阻大小;为减小误差,将两次测量的平均值作为测量结果; 小华在第2次测量中,根据已知条件,由欧姆定律求出变阻器的电压,根据串联电路电压的规律得出灯的额定电压,根据P=UI求出灯的额定功率。
【解答】解:①灯正常发光时的功率为额定功率,小华同学要测定标有“0.3A”字样小灯L的额定功率,即当灯的电流为0.3A时,灯正常发光,故小华用的是电流表; 小明用的是电压表:
②选取电压表的同学闭合开关时,电压表示数为2.8伏;移动变阻器滑片至中点位置时(即它接入电路的电阻为5欧),根据分压原理,变阻器的电压变小,根据串联电路电压的规律,电阻的电压变大,因电压表示数为1.8伏,故电压表与变阻器并联了; 因按规范步骤进行操作,即闭合开关前,变阻器连入电路中电阻最大,为10Ω; 根据欧姆定律,在小明的第一次操作中,电路中的电流: I1=
=
=0.28A;
根据串联电路的规律及欧姆定律,待测电阻:
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