19. (7 分)小明和小华探究影响滑动摩擦力大小的因素,选择的器材有弹簧测力计、木块、砝码、长木板和毛巾等.

(1) 如图甲,实验过程中,应拉着木块在水平放置的木板上做
(2) 比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与
(3) 实验小组想探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较
(1) 如图甲,实验过程中,应拉着木块在水平放置的木板上做
匀速直线
运动,木块受到的滑动摩擦力大小为3.6
$ N $,其方向为水平向左
.(2) 比较甲、乙两次实验,是为了探究滑动摩擦力的大小与
压力大小
的关系.在图甲中,若拉着木块以比原来更大的速度运动,木块所受摩擦力的大小将不变
(选填“变大”“变小”或“不变”).(3) 实验小组想探究滑动摩擦力的大小与接触面粗糙程度的关系,应该比较
甲、丙
两次实验,实验中发现较难保持木块匀速直线运动,而且弹簧测力计示数也不稳定,可能原因是接触面粗糙程度不均匀
(选填“木板长度太长”“接触面粗糙程度不均匀”或“接触面积太大”).答案
(1) 匀速直线;3.6;水平向左
(2) 压力大小;不变
(3) 甲、丙;接触面粗糙程度不均匀
(2) 压力大小;不变
(3) 甲、丙;接触面粗糙程度不均匀
20. (6 分)一个底面积为 $ 100 \, cm^2 $ 的薄壁柱形容器放在水平电子秤上,向容器中缓慢注入液体,停止注入液体时,容器中液体的深度为 4 cm;将均匀实心柱体缓慢放入液体中,放手后,柱体静止时如图甲.整个过程,电子秤的示数与容器内液体深度的关系如图乙(部分数据没有标识).求:

(1) 液体的密度.
(2) 停止注入液体时,容器的总质量.
(3) 该实心柱体的密度.
(1) 液体的密度.
(2) 停止注入液体时,容器的总质量.
(3) 该实心柱体的密度.
答案
(1)$1g/cm^{3}$;(2)$450g$;(3)$1.35g/cm^{3}$。
解析
(1) 由图乙,当$h=0$时,$m=50g$,即容器质量$m_{容}=50g$。当$h=2cm$时,$m=250g$,此时总质量$m=m_{容}+\rho_{液}Sh$,则$250g=50g+\rho_{液}×100cm^{2}×2cm$,解得$\rho_{液}=1g/cm^{3}$。
(2) 停止注入液体时,$h=4cm$,液体质量$m_{液}=\rho_{液}Sh=1g/cm^{3}×100cm^{2}×4cm=400g$,总质量$m_{总}=m_{容}+m_{液}=50g+400g=450g$。
(3) 放入柱体后,电子秤示数$m'=1260g$,柱体质量$m_{柱}=m'-m_{总}=1260g-450g=810g$。液面深度$h'=10cm$,柱体体积$V_{柱}=S(h'-h)=100cm^{2}×(10cm-4cm)=600cm^{3}$,故$\rho_{柱}=\frac{m_{柱}}{V_{柱}}=\frac{810g}{600cm^{3}}=1.35g/cm^{3}$。
(2) 停止注入液体时,$h=4cm$,液体质量$m_{液}=\rho_{液}Sh=1g/cm^{3}×100cm^{2}×4cm=400g$,总质量$m_{总}=m_{容}+m_{液}=50g+400g=450g$。
(3) 放入柱体后,电子秤示数$m'=1260g$,柱体质量$m_{柱}=m'-m_{总}=1260g-450g=810g$。液面深度$h'=10cm$,柱体体积$V_{柱}=S(h'-h)=100cm^{2}×(10cm-4cm)=600cm^{3}$,故$\rho_{柱}=\frac{m_{柱}}{V_{柱}}=\frac{810g}{600cm^{3}}=1.35g/cm^{3}$。
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