2007年2月28日,从乌鲁木齐驶往阿克苏的5806次列车遭遇特大沙尘暴,列车从第1节车厢到第11节车厢相继被吹翻。看了这个报道后,某研究小组为探索沙尘暴的威力,进行了模拟研究。如图为测定沙尘暴风力的实验装置图,其中AB是一段水平放置的长为L的光滑均匀电阻丝,电阻丝阻值较大,一质量和电阻都不计的细长金属丝一端固定于O点,另一端悬挂球P,无风时细金属丝竖直,恰与电阻丝在B点接触,有风时细金属丝将偏离竖直方向,细金属丝与电阻丝始终保持良好的导电接触。研究小组的同学对此装置分析中,知道金属球单位面积上所受到的水平风力大小与电压表的读数成正比,空气密度为1.3kg/m3,沙的密度为2.5×103kg/m3。他们对决定金属球单位面积上所受到的风力大小的因素,进行了如下的实验研究:
①在含沙量相同条件下,改变风速,记录不同风速下电压表的示数如下:
风速(m/s) 5 10 15 20
电压表示数(V) 0.6 2.4 5.4 9.6
②在风速大小相同条件下,改变风中空气的含沙量,记录不同含沙量下电压表的示数如下:
含沙量(kg/m3) 1.1 2.2 3.3 4.4
电压表示数(V) 2.3 3.5 4.6 5.8
(1)根据上述实验结果,试推导出单位面积上所受到的风力大小的关系式?(设比例系数为k)
(2)若(1)中的比例系数k的大小为0.5,已知:车厢的高度为3m,车厢的长度为25m,车厢质量为50t,铁轨间距为1.5m,1m3沙尘暴中含沙尘2.7kg,请根据(1)中的关系式计算当时的风速至少为多大?
小明家中装修留下了一些大小不一的玻璃板。小明想要测出玻璃板的密度,于是他把一块厚玻璃板用细线系着挂在弹簧测力计下方,测得示数为2.5N,手持弹簧测力计的上端,把玻璃板浸没水里,测得弹簧测力计示数为1.5N,则玻璃板浸没在水中时受到的浮力是 N;玻璃板的密度为 kg/m3。
占林同学的妈妈从超市买回一袋胡萝卜,占林同学捡了一个最大的胡萝卜用细线系好挂在弹簧测力计上(如图所示)。胡萝卜重为 N,如果在系线处将胡萝卜切成两段,则GA与GB,谁重呢?对此,她进行了以下探究:
(1)请设计一个简易实验,判断A、B的轻重.
所用器材:
操作方法:
现象及结论:
(2)为进一步研究类似A、B轻重的问题,某同学在一根有等间距刻度的均匀杠杆两侧挂上每个质量都相等的钩码进行实验.杠杆静止于水平状态的三次实验情境如图所示。
①根据图甲的实验,可以判断GA_______GB(选填“大于”、“小于”或“等于”)
②根据图甲的实验,占林同学得出结论:
只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡。
a.这个结论是否正确? 。
b.用图乙所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确.
小华和小红在广场看到小朋友玩套圈游戏(如图甲所示)时,发现水平抛出的套圈落地时的水平距离不尽相同,引起了他们的思考.于是他们按图乙所示方法,找来圆弧轨道(末端水平)、一个小钢球,探究钢球水平抛出的落地点到抛出点的水平距离与哪些因素有关.探究前,他们提出了如下猜想:
猜想1:与小球在轨道上静止释放时的高度h有关;
猜想2:与水平抛出点的离地高度H有关.
(1)为了验证猜想是否正确,需用测量水平距离s.请你运用学过的物理知识帮助他们确定s的起点位置O,写出具体的方法 .
(2)下表是他们在实验中测得的数据:
①分析实验序号为 的数据,可得出的初步结论是:在其它条件相同的情况下, 与小球在轨道上静止释放时的高度h成正比;
②综合分析表中所给数据,请你写出s与h、H之间的关系式: .
③接着小华又想探究小球抛出的水平距离与小球的质量是否有关.请你简述小华的实验方案.简要做法: ;如何判断: .
实验
序号 轨道末端水平部分离地面的高度
H/m 小球在轨道上由静止释放时的高度h/m 落地点与抛出
点的水平距离s/m 落地点与抛出
点的水平距离的平方s2/m2
1 0.5 0.1 0.45xk|b|1 0.2
2 0.5 0.2 0.63 0.4
3 0.5 0.3 0.78 0.6
4 1.0 0.1 0.63 0.4
5 1.0 0.2 0.89 0.8
6 1.0 0.3 1.10 1.2
小丽买了一盒纸盒包装的纯牛奶。
(1)她用满足要求的天平测盒和纯牛奶的质量,如图所示.盒和牛奶的总质量是 g。
(2) 她把末端斜切的吸管轻易插入盒子,体验到用减小受力面积的方式 压强
(选填“增大”或“减小”)
(3) 她用吸管吸牛奶时发现盒子瘪了,体验到 的存在。(3分)