【題目】某同學(xué)在體育活動中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況猜想到:物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運動路徑有關(guān)。于是設(shè)計了如圖所示的實驗:用大小、形狀相同的A、B、C、D四個鉛球,其中A、C、D三球的質(zhì)量為m,B球質(zhì)量為2m,讓A、B兩球從距沙表面高H靜止下落,C球從距沙表面高2H靜止下落,D球從距沙表面高2H的光滑彎曲管道上端靜止滑入,最后從管道下端豎直地落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)。實驗測得A、B兩球陷入沙坑的深度分別為h1和
h2,C、D兩球陷入沙坑的深度為h3,且h1<h2<h3。
(1)本實驗中,鉛球的重力勢能大小是通過_____來反映的。
(2)比較A、B兩球,發(fā)現(xiàn)B球陷人沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)下落高度一定時,_____。
(3)比較_____兩球,發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當(dāng)物體的質(zhì)量相同時,下落的高度越高,物體的重力勢能越大。
(4)比較C、D兩球,發(fā)現(xiàn)兩球運動的路徑不同,但陷入沙深度相同,由此可得出結(jié)論:物體的重力勢能與物體運動的路徑_____(選填“有關(guān)”、“無關(guān)”)。
(5)本實驗中采用的物理方法有_____和_____。
【答案】球陷入沙面的深度 物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大 A、C 無關(guān) 控制變量法 轉(zhuǎn)換法
【解析】
影響重力勢能的因素有物體的質(zhì)量和下落高度,實驗中研究物體的重力勢能與物體的質(zhì)量關(guān)系時,需要保持下落高度和運動路徑相同,改變物體質(zhì)量;研究物體重力勢能與下落高度的關(guān)系時,需要保持物體質(zhì)量和運動路徑相同,改變下落高度;研究物體重力勢能與運動路徑的關(guān)系時,需要保持物體質(zhì)量和下落高度相同,改變運動路徑。據(jù)此分析解答。上面的探究過程,用到控制變量法和轉(zhuǎn)換法。
(1)根據(jù)題意知道,實驗中,鉛球的重力勢能大小是通過球陷入沙面的深度來反映的;
(2)比較A、B兩球知道,它們下落高度和運動路徑均相同,但是B球質(zhì)量大于A球質(zhì)量,根據(jù)B球陷入沙深度較大,可以得出結(jié)論是:當(dāng)下落高度一定時,物體的質(zhì)量越大,重力勢能越大;
(3)根據(jù)結(jié)論“當(dāng)物體的質(zhì)量相同時,下落的高度越高,物體的重力勢能越大”可知,本次實驗要研究的是物體的質(zhì)量和運動路徑相同相同時,下落高度不同,所以經(jīng)比較知道A、C兩球的情況符合條件;
(4)比較C、D兩球知道,兩球的質(zhì)量相同,下落高度也相同,而兩球的運動路徑不同,但是陷入沙的深度相同,所以,得出結(jié)論是:物體的重力勢能與物體運動的路徑無關(guān)。
(5)鉛球的重力勢能大小不能直接測出,而是通過球陷入沙面的深度來反映的,即用到是轉(zhuǎn)換法;由于物體的重力勢能可能與物體的質(zhì)量、下落高度和運動路徑有關(guān),所以探究過程應(yīng)用了控制變量法。
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【題目】如圖所示電路中,A、B兩端電壓U=8 V,且保持不變,如果R2兩端電壓U2=2 V,R1=4 Ω,那么通過R1的電流是________A.若要通過它的電流為0.4 A,必須把導(dǎo)體兩端電壓調(diào)到__________.
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【題目】如圖所示,電阻為10Ω,電源兩端電壓為6V,開關(guān)S閉合后,求:
(1)當(dāng)滑動變阻器R接入電路的電阻為40Ω時,通過電阻的電流
(2)為了使通過電阻的電流為0.2A,則滑動變阻器接入電路的電阻阻值為多大?
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【題目】小剛在做探究串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律的實驗時,畫出了如圖所示的電路圖:
表一
U1 | U2 | U3 |
2.4V | 2.4V | 2.4V |
表二
U1 | U2 | U3 |
1.4V | 1.6V | 3.0V |
記錄實驗數(shù)據(jù)如上表1、表2所示。
(1)分析可知,表1所示的實驗記錄與上圖_____(填“甲”或“乙”)相符;表2所示的實驗記錄與上圖_____(填“甲”或“乙”)相符。
(2)由表1所示實驗數(shù)據(jù)分析可知:_____。
(3)由表2所示實驗數(shù)據(jù)分析可知:_____。
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【題目】如圖所示,對于圖片中所描述的物理過程,下列分析中正確的是( 。
A. 厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時,空氣的內(nèi)能減少
B. 瓶子內(nèi)的空氣推動塞子跳起時,空氣的內(nèi)能增大
C. 試管內(nèi)的水蒸氣推動了塞子沖出時,水蒸氣的內(nèi)能減少
D. 汽缸內(nèi)的氣體推動活塞向下運動時,氣體的內(nèi)能增大
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【題目】在如圖甲所示電路中,閉合開關(guān)S后,兩個燈都能發(fā)光,電流表A1和A2的指針均在圖乙所示的位置,則通過燈泡L1的電流是_____A,通過燈泡L2的電流是_____A。
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【題目】實驗室購買了一批規(guī)格為“2.5V 0.75W”的小燈泡,某同學(xué)在利用其中一只小燈泡做測量電功率的實驗時,得到了如下一組數(shù)據(jù)。
次數(shù) | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
電壓/V | 3 | 2.5 | 2 |
電流/A | 0.44 | 0.4 | 0.34 |
(1)分析這組數(shù)據(jù),你認(rèn)為該小燈泡是否合格:_____,其原因是:________。
(2)假如生產(chǎn)這種小燈泡鎢絲的粗細(xì)是一定的,則這個小燈泡內(nèi)鎢絲的長度與合格產(chǎn)品相比是長了還是短了:_________,原因是:__________。用這只小燈泡做實驗時,容易出現(xiàn)的故障是___________。
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【題目】將標(biāo)有“6V 3W”、“12V 6W”字樣的兩個燈泡接在不同的電路中,忽略溫度對燈電阻的影響,下列說法中正確的是
A. 當(dāng)兩燈泡都正常發(fā)光時,通過兩燈的電流不相等
B. 當(dāng)兩燈泡串聯(lián)在電壓合適的電源上時,只有一燈能正常發(fā)光
C. 當(dāng)兩燈泡并聯(lián)在6V的電源上時,“6V 3W”的燈消耗的功率比較大
D. 當(dāng)兩燈泡串聯(lián)在12V的電源上時,“12V 6W”的燈消耗的功率比較大
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