【題目】小夏同學(xué)在體育活動中,從鉛球下落陷入沙坑的深度情況受到啟發(fā),進行了如下研究:

(猜想與假設(shè))

猜想一:物體的重力勢能與物體的質(zhì)量有關(guān)

猜想二:物體的重力勢能與物體的下落高度有關(guān)

猜想三:物體的重力勢能與物體的運動路徑有關(guān)

(設(shè)計實驗與進行實驗)

為此小夏設(shè)計了如圖所示的實驗:

1)用大小、形狀相同的A、B、CD四個鉛球分別從距離沙表面某高度處__________釋放,其中D球從光滑彎曲管道上端滑入,最后從管道下端豎直落下(球在光滑管道中運動的能量損失不計)。

2)記錄所需的實驗數(shù)據(jù)如下表:

實驗次數(shù)

鉛球代號

鉛球質(zhì)量/g

下落高度/m

陷入沙的深度

A

200

0.5

0.1

B

400

0.5

0.25

C

200

1

0.2

D

200

1

0.2

本實驗中,鉛球的重力勢能大小是通過__________來反映的,這種研究問題的方法是__________。

(實驗結(jié)論)

3)為驗證猜想二,應(yīng)比較__________(填實驗序號),得到的結(jié)論是:當物體質(zhì)量相同時,________

4)比較③④,得到的結(jié)論是________。

(拓展應(yīng)用)

經(jīng)進一步實驗和分析,小夏大膽給出重力勢能(Ep)的表達式“Epmgh”,并去辦公室詢問了老師,得以證實,小夏高興不已,回到教室后,根據(jù)學(xué)過的知識又算出了各小球落到沙表面的動能,其中B球的動能為__________J。(忽略空氣阻力,g10 N/kg

【答案】靜止 鉛球陷入沙中的深度 轉(zhuǎn)換法 ①③ 物體所處的高度越高,重力勢能越大 物體的重力勢能與物體運動的路徑無關(guān) 2

【解析】

(1)[1]由控制變量法可知,用大小、形狀相同的A、BC、D四個鉛球分別從距離沙表面某高度處靜止釋放;

(2)[2][3]本實驗中,鉛球的重力勢能大小是通過球陷入沙面的深度來反映;球陷入沙面的深度越深,說明它的重力勢能越大,用到轉(zhuǎn)換法;

(3)[4][5]研究物體的重力勢能與物體的下落高度的關(guān)系,控制小球的質(zhì)量相同,下落的高度不同,需要比較AC兩球;兩球質(zhì)量相等、運動路徑相同,下落高度不同,C球下落的高度高,發(fā)現(xiàn)C球陷入沙深度更大,由此可得出結(jié)論:當質(zhì)量相同時,物體所處的高度越高,重力勢能越大;

(4)[6]比較③④兩球,兩球的質(zhì)量相同,下落高度也相同,兩球的運動路徑不同,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無關(guān);

[7]忽略空氣阻力,小球落到沙表面的動能等于開始下落時的重力勢能,B球的動能為

Ek= Epmgh=0.4kg×10N/kg×0.5m=2J。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小紅同學(xué)新買了一個三角牌電吹風,在使用時,發(fā)現(xiàn)電吹風既可以吹熱風,又可以吹冷風。根據(jù)這個現(xiàn)象她斷定:在電吹風中有電風扇和發(fā)熱的電熱絲,并認為電動機和電熱絲是并聯(lián)的。甲、乙兩圖是她根據(jù)現(xiàn)象分析畫出的兩個電路圖。

三角牌電吹風

ZJQF003

額定電壓

220V

頻率

50Hz

吹熱風時功率

880W

吹冷風時功率

110W

小紅查看電吹風的主要技術(shù)參數(shù)如丙圖所示,則:

(1)你認為甲、乙兩個電路,________圖更符合實際情況。吹冷風時的電流是多少_____

(2)吹熱風時,10min內(nèi)電流通過電熱絲R產(chǎn)生的熱量是多少_____

(3)小紅家的電能表如丁圖所示,當小紅家其它用電器都關(guān)閉,只有電吹風正常工作且吹熱風時,在15min內(nèi)電能表上脈沖指示燈閃爍的次數(shù)是多少______?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】用測力計懸掛高H=0.1m的實心鋁圓柱體,讀出測力計的示數(shù)F1 然后將圓柱體放入柱形容器的水中,如圖甲所示,讀出此時測力計的示數(shù)F2, 算出圓柱體所受浮力F, 并測出圓柱體放入水中前、后水對容器底部的壓強增加量△p1, 以及水對圓柱體下表面和上表面的壓強差△p2。逐步改變圓柱體下表面浸入液體的深度h,并將測量結(jié)果填入了如表。

實驗序號

h/m

p1/Pa

p2/Pa

F/N

1

0.02

100

200

3

2

0.04

200

400

6

3

0.06

300

600

9

4

0.08

400

800

12

5

0.10

500

1000

15

6

0.12

500

1000

15

7

0.20

500

1000

15

1)圓柱體所受浮力的計算式:F=________(用題中的字母表示);

2)小剛對表中實驗1、2、3的數(shù)據(jù)進行對比分析,得出了物體所受浮力的大小跟浸入液體中的深度成正比的結(jié)論。你認為小剛的結(jié)論是________的(正確/錯誤),理由是:________;

3)圓柱體放在水中的不同位置,圓柱體所受浮力F與△p2關(guān)系式是________,圓柱體的底面積為________m2 柱形容器的內(nèi)底面積為________m2;

4)如果將盛水的柱形容器換成相同底面積的梯形容器,如圖乙所示,再將鋁圓柱體按上述操作進行實驗,請你預(yù)測當h=0.06m時,△p1 ________(大于/小于/等于)300Pa,圓柱體所受浮力F=________N

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是一種電壓力鍋簡易原理圖,A為密閉鍋體,鍋蓋面積為400cm2。R1為工作時的加熱電阻,L為指示燈,其電阻為40Ω,R2為保溫電阻,S1為電源開關(guān),S2為壓力開關(guān),閉合S1后,電路通過R1對電壓力鍋加熱,當鍋內(nèi)氣體壓強達到設(shè)定值時,水開始沸騰,鍋底向下移動,壓力開關(guān)與觸點a斷開,并與b點接通,起到控壓控溫的目的,此時保溫電路的總功率為20W。相關(guān)參數(shù)如表一、表二。

表一 水的沸點T與氣體壓強p的關(guān)系

T/

100

105

110

112

114

116

118

120

P/kPa

101

121

143

154

163

175

187

199

表二 電壓力鍋的銘牌

額定電壓

加熱功率

壓強設(shè)定值

220V

1000W

101kPa

(1)由表一可知,水的沸點會隨海拔的增大而_____(選填“增大”或“減小”)。

(2)當鍋內(nèi)溫度為120℃時,鍋內(nèi)氣體對鍋蓋的壓力是多少?_____

(3)保溫電阻R2的阻值多大?_____

(4)把鍋內(nèi)質(zhì)量為2kg,初溫為30℃的水加熱至沸騰至少需要多少時間?_____

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為乒乓球在水平地面上連續(xù)彈跳時產(chǎn)生的軌跡的一部分,該圖表明( )

A.在圖中乒乓球的彈跳方向為自右向左

B.乒乓球彈跳時機械能守恒

C.乒乓球運動過程中重力勢能一直減小

D.乒乓球某次彈起過程中,彈起瞬間的動能大于此過程最高點時的重力勢能

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為人們所喜愛的電動自行車,它具有輕便、節(jié)能、環(huán)保等特點。只要將圖中車鑰匙插入鎖孔并順時針旋轉(zhuǎn)一下,車子就通電了,但不會行駛。這車鑰匙其實就是一個__,跨上自行車將右把手向后旋轉(zhuǎn),車子就能前進,并且向后旋轉(zhuǎn)的角度越大,車速就越快,其實這右把手就相當于一只____,給電動車充電時,電瓶相當于___(選填電源用電器”)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,將滑動變阻器的滑片P向右移動,在此過程中(  )

A.電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大

B.電流表A示數(shù)變大,電壓表V1示數(shù)變小

C.電流表A示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)變小

D.電壓表V1示數(shù)不變,電壓表V2示數(shù)變大

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路,當開關(guān)S1閉合時電流表示數(shù)是0.3A,當開關(guān)S1S2都閉合時電流表示數(shù)是0.5A.問:

1)當S1S2都閉合時,燈泡L1L2是如何連接的?

2)當S1S2都閉合時,通過燈泡L2的電流是多少A

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小明將電子秤放在水平桌面上并調(diào)零,然后將溢水杯放到電子秤上,將溢水杯中裝滿水,再用細線系住鋁塊并將其緩慢浸入溢水杯的水中,如圖所示,鋁塊始終不與溢水杯接觸。則下列四個選項中判斷正確的是( 。

A.鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比,水對溢水杯底的壓力變小

B.鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比,水對溢水杯底的壓強變大

C.鋁塊浸沒在水中靜止時與鋁塊未浸入水中時相比,溢水杯對電子秤的示數(shù)不變

D.鋁塊浸沒在水中靜止時,細線對鋁塊的拉力等于鋁塊排開水的重力

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同步練習(xí)冊答案