在探究弹性势能跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一只,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。
实验次数 |
使用的弹簧 |
被压缩后弹簧的长度/cm |
木块移动的距离 |
① |
弹簧A |
5 |
S1 |
② |
弹簧A |
8 |
S2 |
③ |
弹簧B |
5 |
S3 |
④ |
弹簧B |
8 |
S4 |
(1) 由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是____(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件” ②探究“动能大小与哪些因素有关的实验”
(2) 请将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离s1;
③压缩弹簧,使其长度为____cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离____;
④比较分析实验数据s1和S2,得出结论。
(3) 弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的____能。
(4) 为了探究猜想二,可选用实验次数②和____的数据进行计较分析,若____,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关
为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1) 实验中通过观察____________来判断物体重力势能的大小。
(2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图1和图____进行分析比较。
(3) 图2和图3探究得到的结论是________________。
如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下:
Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离。
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ是为了研究动能大小与____的关系。
(2)步骤Ⅱ是为了研究动能大小与____的关系。
(3)该实验中斜面的作用是为了控制钢球____的大小,木块的作用是为了比较钢球____的大小。
某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图。他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入下表:
(1)实验时,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。
(2)表格中数据★=____;
(3)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是 ;
(4)比较实验2、3,影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ,使用滑轮组的优点是 。
体育课上,汪洋和李鹏在练引体向上,汪洋突发奇想,对李鹏说:“咱俩谁做引体向上的功率大?”
(1)请你告诉他俩怎么比较功率的大小。
(2)如果汪洋的体重已知,要测出他的功率,还需要测出的物理量有_____________。
(3)写出测量的具体步骤并写出功率的表达式。
(4)测量中为了便于记录测量数据,请你帮助他设计出实验数据记录表。
体育课上要比比哪位同学做引体向上的功率大,你认为需要测量的物理量有哪些?用到的测量工具又有哪些?
如图15-2-6所示,小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验,并记录实验数据如下:
图15-2-6
实验次数 |
斜面的倾斜程度 |
物体重G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离s/m |
有用功W有/J |
总功W总/J |
机械效率η |
1 |
较缓 |
5.0 |
0.10 |
1.6 |
0.50 |
0.50 |
0.80 |
63% |
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.50 |
0.75 |
1.1 |
68% |
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
3.1 |
0.50 |
|
|
|
(1)根据表中数据,可求出第三次实验的有用功为______________J,总功为_____________J,机械效率是___________________;
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,越_________________;
(3)通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:________。
李明在做“测定斜面的机械效率”的实验,他把测得的数据记录在下面的表格中,并算出了该斜面的机械效率。
斜面长s/m |
斜面高h/m |
物重G/N |
拉力F/N |
有用功/J |
总功/J |
机械效率 |
0.5 |
0.25 |
2 |
1.5 |
0.5 |
0.5 |
100% |
在相互交流中,李洋一眼就看出李明测得的机械效率是错的,他告诉李明机械效率不可能为100%。
(1)请你帮李明找找机械效率为100%的原因是______________,李明测得的实际机械效率应为_______________。
(2)若李明还用这个斜面去拉重为5 N的木块,该斜面的机械效率将_______________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
如图所示,甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,打到同一个木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题:
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与_______________的关系;设计乙实验的目
的是研究运动的钢球速度减小的快慢与所受____________________的关系。
(2)甲实验是通过木块被推动______________的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过钢球在粗糙程度不同的平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果_________________,将永远做匀速直线运动。
(3)两个实验都涉及到同一种物理方法,叫_________________________。
让钢球在斜面的一定高度自由滚下,打到一个小木块上,将木块推出一段距离,放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远,表示钢球的动能越大。现用质量不同的钢球分别放在斜面的同一高度自由滚下,看哪次木块被推得远,回答下面的问题:
(1)设计该实验的目的是研究______________________________________。
(2)让不同质量的钢球从斜面的同一高度自由滚下是为了_________________________。
(3)该实验可得出什么结论?
(4)下表给出了一头牛慢行和一名中学生百米赛跑时的一些数据:
物体 |
质量m/kg |
速度v/m·s-1 |
动能E/J |
牛 |
约600 |
约0.5 |
约75 |
中学生 |
约50 |
约6 |
约900 |
分析以上数据,可以看出,对物体的动能大小影响较大的因素是。你这样判断的依据是
_________________________________________________________________________。
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示.
序号 |
钩码重 G/N |
钩码上升的高度h/cm |
弹簧测力计 的示数F/N |
弹簧测力计移动的距离S/cm |
1 |
2 |
5 |
0.6 |
25 |
2 |
4 |
8 |
1.1 |
|
(1)在表格的空格处,填上合适的数据.
(2)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________,第2次实验测得滑轮组的机械效率为________.由此得出的结论: .
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在___________范围内.
(5)若再增加一个动滑轮,滑轮组的机械效率将 (填“变大”“变小”或“不变”) .
学习了机械效率知识后,同学们对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关; |
B.跟斜面的粗糙程度有关; |
C.跟斜面的长度有关; |
D.跟物体的重力有关. |
小刚同学为了验证猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.
实验次数 |
斜面倾角 |
斜面粗糙程度 |
物重 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 η(%) |
① |
30° |
粗糙 |
1 |
0.5 |
0.7 |
1 |
0.5 |
0.7 |
|
② |
30° |
稍光滑 |
1 |
0.5 |
0.6 |
1 |
0.5 |
|
83 |
③ |
45° |
粗糙 |
1 |
0.7 |
0.9 |
1 |
|
0.9 |
78 |
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据).
(2)通过对比实验①②数据,可验证猜想____________(填写字母).
(3)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越_______.
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和__________不改变.
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的高度h/cm |
测力计的示数F/N |
测力计移动的距离s/cm |
1 |
6 |
3 |
2.5 |
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
17 |
3 |
6 |
8 |
2.5 |
24 |
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;
③滑轮组的机械效率与 无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同”),理由是: .
在学习功率的知识后,三位同学想比较爬杆时谁的功率大.以下是他们讨论后得出的三套方案,其中可行的是 .
①用相同的时间爬杆,测量出各自的体重和爬上杆的高度,即可比较功率大小;
②都爬到杆顶,测量出各自的体重和爬杆用的时间,即可比较功率大小;
③爬杆后,测量出各自的体重、爬杆用的时间和爬上杆的高度,算出功率进行比较.
A.只有① | B.①② | C.①③ | D.①②③ |
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: .
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 |
钩码悬挂点 |
钩码总重G/N |
钩码移动距离h/m |
拉力F/N |
测力计移动距离s/m |
机械效率η/% |
1 |
A点 |
1.5 |
0.10 |
0.7 |
0.30 |
71.4 |
2 |
B点 |
2.0 |
0.15 |
1.2 |
0.30 |
83.3 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答: ;
请简要说明两条理由:① ;② .
试题篮
()