陈锋同学的家到学校本是一条在同一水平面上的直路,爱动脑的陈锋做了这样的设想:要是从家到学校的路挖成一个“V”字形(如图所示),那么只要从家骑上自行车后,不用刹车也不用踩车,等车停下来就可以到达学校了.请你简要说明:
陈锋同学的设想的机械能转化过程.
(2) 陈锋同学的设想在现实中可以实现吗?为什么?(请根据有关物理知识说明)
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图25所示.
物理量 |
实验1 |
实验2 |
实验3 |
钩码重G(N) |
4 |
4 |
6 |
钩码上升高度h(m) |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F(N) |
1.8 |
1.4 |
2.4 |
绳端移动距离S(m) |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
74% |
|
|
(1)通过表中数据可分析出,实验1是采用图25中_____图做的实验;实验2是采用图25中______图做的实验.请将表中空白处填上恰当的数据.
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率___________.
(3)比较实验1和实验3可得出结论:使用同一滑轮组,提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率 .
如下图所示,在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让同一铁球从同一斜面的不同高度由静止释放,撞击同一木块.请回答下列问题:
(1)该实验目的是研究动能与 的关系。
(2)该实验是通过观察 来说明物体动能的大小。
(3)实验中铁球从同一斜面的不同高度由静止释放的目的是 。
(4)若水平面绝对光滑,该实验能得出结论吗? (填“能”或“不能”)
理由是: 。
小刚同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面 倾斜角θ |
小车重G/N |
斜面高 h/m |
斜面长 S/m |
拉力 F/N |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率η |
12° |
5 |
0.2 |
1 |
2.1 |
① |
2.1 |
48% |
30° |
5 |
0.5 |
1 |
3.6 |
2.5 |
② |
69% |
45° |
5 |
0.7 |
1 |
4.3 |
3.5 |
4.3 |
③ |
(1)上表中的空格处①、②、③对应的数据分别是: ▲ 、 ▲ 、 ▲ .
(2)分析上表数据,得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 ▲ (选填“大”或“小”),斜面越 ▲ (选填“省力”或“费力”),斜面的机械效率越 ▲ (选填“高”或“低”).
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面 ▲ .
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 ▲ 不变,斜面的光滑程度不变,只改变 ▲ .
小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验.
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①要探究动能与物体运动速度的关系应选用 ▲ 图;
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ▲ ;
③甲、乙两组实验可以得出的结论是 ▲ ;
④实验时是通过观察 ▲ 来比较小球动能的大小,从而得出结论的.若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗? ▲ ,理由是: ▲ .
小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图所示的实验:
(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处和B处开始向下运动,然后与
水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示。
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从B处开始向下运动,然后与水平面
上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示。
在上述甲、乙两组实验中: ①判断小球动能大小的依据是 ;
②要探究动能大小与物体运动速度的关系应选用 图;
③乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是 ;
④从甲组实验可以得出的结论是 。
针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?”这个问题,某同学利用同一木板,搭成不同倾角的斜面,将同一小车沿斜面匀速拉动,记录实验数据如下表。
实验 次数 |
斜面倾 斜程度 |
小车重 G/N |
小车上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
小车移动 距离S/m |
有用功 W/J |
总功W/J |
机械 效率η |
1 |
较缓 |
4.0 |
0.2 |
0.9 |
1.2 |
0.8 |
1. 08 |
74% |
2 |
较陡 |
4.0 |
0.3 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
1.44 |
83% |
3 |
最陡 |
4.0 |
0.4 |
1.5 |
1.2 |
1.6 |
|
|
(1)请你将该同学第三次的实验数据填入表格中.
(2)分析实验数据可知,在粗糙程度相同的情况下,斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:
▲ 。
(3)分析实验数据可知:在粗糙程度相同的情况下,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是:
▲ 。
(4)如果该同学还要进一步探究“斜面机械效率与物重的关系”,实验时应控制小车移动的距离、
▲ 和 ▲ 不变。
某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:【7分】
实验 次数 |
动滑轮 重G动/N |
钩码重 G物/N |
钩码上升 高度h物/m |
直接将钩码 举高做的功 W有用/J |
动力F动/N |
动力作用点移动距离 S动/m |
使用滑轮组动力做的功 W总/J |
滑轮组的机械效率 η |
1 |
0.53 |
1 |
0.1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
0.21 |
47.6% |
2 |
2 |
0.1 |
0.2 |
1.1 |
0.3 |
0.33 |
60.6% |
|
3 |
4 |
0.1 |
0.4 |
2 |
0.3 |
0.6 |
66.6% |
(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法.【2分】
(2)根据数据发现:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,克服动滑轮
的重所做的额外功______(相同/不同);提升的物重增加时,克服
摩擦和绳重所做的额外功_______(变大/变小/不变),滑轮组的机
械效率____(变大/变小/不变).
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了___.
(填符号)
A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
(4)由本实验___(能/不能)推断:任何机械的机械效率跟物重均有关.
弹弓是一种常见的玩具,它能把“子弹”射出一段距离。如图所示小明同学用弹弓研究弹性势能的大小与物体形变的关系。
(1)弹弓弹性势能的大小是通过 来比较的;
(2)通过实验,小明获得的观察记录是:在使用相同“子弹”时,弹弓的橡皮筋被拉得越长,“子弹”射得越远。分析得到的结论是 ;
(3)做完实验后,小明继续研究发现:“子弹”弹射的距离与橡皮筋的材料、粗细、原长(不受力时的长度)、弹性形变的大小、“子弹”的质量、弹射的角度等因素有关。请设计一个简单的实验,证实“子弹”弹射的距离与弹射的角度有关。 。
小明针对同学中存在的有关斜面问题的一些疑惑,进行了探究。如图所示,将长度为lm的长木板的一端垫高,构成长度一定高度可调的斜面。用沿斜面向上的拉力F使重为10N的滑块沿斜面向上匀速运动。完成斜面机械效率测量。下表中呈现的是部分实验数据,请把表格补充完整。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
斜面高度h/m |
0.15 |
0.2 |
0.25 |
0.3 |
拉力F/N |
2.7 |
3.2 |
3.6 |
4.1 |
机械效率η |
0.56 |
0.63 |
0.69 |
|
(2)疑惑一:“斜面的机械效率越高,越省力吗? ”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面的机械效率越高, 。
(3)疑惑二:“斜面倾斜程度越大,机械效率越高吗? ”
请根据表中的实验数据,写出正确的结论:斜面倾斜程度越大,机械效率 。
(4)疑惑三:“滑块受到的摩擦力是一个‘不可直接测量’的量,能通过‘可测量’量求出摩擦力吗?”
请根据已有的知识推导:重为G的滑块,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿斜面匀速向上移动时,滑块受到的摩擦力f的数学表达式:f= 。
(斜面的长L和斜面的高h均为“可测量”量)
阅读短文,回答问题:
过 山 车
当你在游乐场乘过山车奔驰之际,你是否会想到:过山车为什么不需要引擎来推动就能“翻山越岭”呢?
过山车在开始旅行时,是靠一个机械装置推上最高点的,但在第一次下行后,就再没有任何装置为它提供动力了,从这时起带动它沿轨道行驶的唯一“发动机”就是重力势能。过山车的重力势能在处于最高点时达到最大值,它开始下行时,它的势能不断减小,动能不断增大;由于摩擦,损耗了少量的机械能,所以随后的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低(如图13所示)。
像所有列车一样,过山车也安装了机械制动装置,使它在结束行程或在紧急情况下能够准确地停下来。
(1)过山车通过A点向上运动过程中,动能 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)后面的“小山丘”设计的比开始时的“小山丘”低,是由于过山车运动过程中,将部分机械能转化为 ;
(3)过山车旅行过程中,遇到紧急情况能够准确停下来,是由于 ;
(4)过山车第一次下行后,是利用 作为“发动机”的;在生产与生活中,与过山车利用了相同“发动机”的有 (举一例即可)。
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图
物理量 |
实验1 |
实验2 |
实验3 |
钩码重G(N) |
4 |
4 |
6 |
钩码上升高度h(m) |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F(N) |
1.8 |
1.4 |
2.4 |
绳端移动距离S(m) |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
74% |
|
|
(1)通过表中数据可分析出实验1是用_____图做的实验,实验2是用______图做的实验,请将表中空白处填上恰当的数据。
(2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率_________.
(3)比较实验1和实验3可得正确结论:使用同一滑轮组,_____________________,可以提高滑轮组的机械效率.
(4)实验中有同学发现弹簧秤的示数不稳定,主要原因肯能是_________________________。
小明发现自由下落的篮球反弹高度并非每次都一样。小明猜想:
A.篮球反弹高度与下落高度有关;
B.篮球反弹高度与地面的软硬程度有关;
C.篮球反弹高度与篮球的材质有关。
(1)根据生活经验,你还能帮助小明提出的猜想是:篮球反弹高度与 ▲ 有关。
(2)小明进行实验时得到表1、表2两组数据。
由表1数据可以验证猜想 ▲ ;由表2数据可以验证猜想 ▲ (两空均填猜想序号);
(3)每次实验时,除满足表中要求外,还要保证每次篮球 ▲ 。
学习了机械效率知识后,全班同学对“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。小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,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。
、某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:
实验次数 |
动滑轮 重G动/N |
钩码重 G物/N |
钩码上升 高度h物/m |
直接将钩码 举高做的功 W有用/J |
动力F动/N |
动力作用点移动距离 S动/m |
使用滑轮组动力做的功 W总/J |
滑轮组的机械效率 η |
1 |
0.53 |
1 |
0.1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
0.21 |
47.6% |
2 |
2 |
0.1 |
0.2 |
1.1 |
0.3 |
0.33 |
60.6% |
|
3 |
4 |
0.1 |
0.4 |
2 |
0.3 |
0.6 |
66.6% |
(1)请你在图中画出本实验的绕绳方法。
(2)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度:克服动滑轮的重所做
的额外功 (填“相同”或“不同”);提升的物重增加时,
克服摩擦和绳重所做的额外功 (填“不变”、“变大”或“变小”)
滑轮组的机械效率变 。
(3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了 。
(填字母)
A.减小摩擦
B.多次测量取平均值减小误差
C.获得多组数据归纳出物理规律
(4)由本实验 (填“能”或“不能”)推断:任何机械的机械效率
跟物重均有关
试题篮
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