如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。
(1)若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________N,则滑轮组的机械效率是 ________。
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
如图所示是小明同学探究动能大小与哪些因素有关的实验装置:
(1)实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的 来比较小球的动能大小。
(2)将同一小球从同一斜面的不同高度(h1<h2)由静止开始释放的目的是: 。
(3)小球推动木块,最后静止时的位置如图甲、乙,分析后可得到的结论是 。
(4)小明在研究动能大小与质量是否有关时,他利用如图丙实验装置,将同一个弹簧压缩相同的长度,分别将质量不等的两颗小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上而后比较小球的动能大小。你认为此实验方案 (可行或不可行),理由是 。
某小组同学为了“研究物体的动能大小与哪些因素有关”,让若干小球先后从光滑斜面上由静止滚下,从A到B沿水平面做匀速直线运动,然后在B点分别撞击同一个小木块,并推着木块水平移动一段距离。放在同一水平面上相同位置的木块被推得越远,表示小球撞击前的动能越大。他们在如图所示的装置上安装了数据采集系统,自动生成小球在AB段运动中的S-t图像,并测量了不同小球在水平面推动同一木块移动的距离,部分数据记录在下表中。图所示是其中两次质量为0.1千克的小球中从不同高度滚下来在AB段运动的S—t图像。
实验序号 |
小球质量(千克) |
小球速度(米/秒) |
木块移动的距离(米) |
1 |
0.1 |
______ |
0.2 |
2 |
0.1 |
______ |
0.8 |
3 |
0.2 |
0.2 |
1.6 |
4 |
0.3 |
0.2 |
2.4 |
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
(1)请根据S-t图所提供的信息将表格中的数据填写完整。
(2)该小组同学在检查实验数据时发现还有甲(0.1千克、0.3米/秒、1.8米)、乙(0.4千克、0.2米/秒、3.2米)两组数据没有填写入表格。随后马上将甲、乙两组数据依次补填在实验序号5和6中。
请你根据上述实验的所有数据及相关条件进行分析,可得出初步结论:
①分析比较_______________________________________。
②分析比较_______________________________________。
在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验 次数 |
物重 G物/N |
动滑轮重 G动/N |
钩码上升的 高度h/m |
动力 F/N |
动力作用点移动的距离s/m |
滑轮组的机 械效率η/% |
1 |
1 |
0.5 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6 |
2 |
2 |
0.5 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6 |
3 |
4 |
0.5 |
0.1 |
2 |
0.3 |
|
4 |
4 |
1 |
0.1 |
|
0.5 |
50.0 |
⑴根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
⑵在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 。
⑶由表中第 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
⑷由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J 。
在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
序号 |
钩码重G/N |
钩码上升高度h/cm |
拉力F/N |
绳端移动距离s/cm |
① |
1.0 |
20.0 |
0.7 |
40.0 |
② |
2.0 |
20.0 |
1.2 |
40.0 |
③ |
3.0 |
20.0 |
1.7 |
40.0 |
(1)实验时,用手________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升。
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为________。
(3)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
李明等几位同学准备探究“弹簧弹性势能的大小与弹簧长度变化量的关系。他们设计的实验装置如图,弹簧左端固定在墙上,放在水平面上,水平面A点左侧光滑,右侧粗糙。物体P压缩弹簧到B点后从静止释放,运动到C点弹簧恢复到原长与物体脱离,物体运动到D点停止。请补充完成他们的探究过程:
(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“影响电磁铁磁性强弱的因素”
(2)对同一根弹簧,物体P压缩弹簧至B点,从静止释放,运动到D点。测量 之间的距离和 之间的距离,并改变 之间的距离,测多组数据,分析数据得到:弹簧长度变化量越大,弹性势能越大。
如图所示,在“测滑轮组机械效率”的实验中,若物体重6N.
(1)实验时应沿竖直方向 拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图所示,则滑轮组的机械效率是 ;
(2)若仅增加物体的重力(不计摩擦),该滑轮组的机械效率将 。
小刚骑车时发现,不踩踏脚板,自行车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度和自行车的初速度有关.为检验自己的猜想,他在水平木板桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布改变接触面的粗糙程度.
(1)为了探究小球在水平表面滑行距离与小球初速度的关系,小刚先后将小球从斜面 (选填“相同”或“不同”)高度处释放,记录小球在 (选填“相同”或“不同”)表面上滑行到静止的距离,三次实验现象如图所示:
(2)为了探究小球在水平表面滑行距离与接触面粗糙程度的关系,小刚将先后将小球从斜面上的 (选填“相同”或“不同”)高度处释放,三次实验中小球最后静止时如图所示:
(3)综合以上(1)(2)两次实验,可以得出结论:自行车的初速度越大,道路表面越光滑,自行车滑行的距离越 。
(4)小刚发现,本实验的装置、做法与探究影响动能大小因素实验的装置、做法有相似之处,结论可能也有相通之处.你认为实验(1)能否用于探究动能大小与速度的关系? 。实验(2)能否用于探究动能大小与质量的关系? 。
如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置。实验过程中必须 竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高。小明同学做了3次实验,第3次实验的拉力读数如图所示,若钩码的重为3N,则拉力的大小是 N,第3次实验的机械效率为 。
如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置.
(1)实验中为了保证 不变,应始终使用同一个小球;
(2)让小球A从不同的高度由静止开始滚下,是为了研究小球到达水平面时动能的大小是否与 有关;
(3)实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的 来比较小球A到达水平面时动能的大小;
(4)实验表明,质量相同时,小球的速度越大,动能越 。
小丽同学在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表,实验装置如图所示。
实验次数 |
1 |
2 |
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 |
② |
(1)表中①处应填__________,②处应填_________;
(2)请在图乙中画出滑轮组绕绳方法。通过实验1和实验2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。
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,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数 |
钩码重 G/N |
钩码上升 高度h/m |
有用功 W有/J |
测力计 拉力F/N |
测力计移动 距离s/m |
总功 W总/J |
机械 效率η |
1 |
2 |
0.1 |
0.2 |
0.9 |
0.3 |
0.27 |
74.1% |
2 |
4 |
0.1 |
0.4 |
1.6 |
0.3 |
0.48 |
83.3% |
3 |
4 |
0.1 |
|
1.1 |
0.5 |
0.55 |
|
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。
(3)第3次实验的机械效率是 。
(4)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,把同一重物提升相同高度对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
次数 |
物体的重力 G/N |
提升高度 h/m |
拉力 F/N |
绳端移动的距离s/m |
机械效率 η |
1 |
2 |
0.1 |
1 |
0.3 |
66.7% |
2 |
3 |
0.1 |
1.4 |
0.3 |
71.4% |
3 |
4 |
0.1 |
1.8 |
0.3 |
74.1% |
4 |
2 |
0.1 |
1.5 |
0.2 |
|
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是 (结果精确到0.1%),这次数据是用图中 (填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的;
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该 ,在第1次实验中,当拉着物体以0.1m/s的速度匀速上升时,拉力F的功率为 W;
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗? 。请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断依据: 。
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
实验次数 |
钩码重/N |
钩码上升的距离/cm |
弹簧测力计的读数/N |
弹簧测力计上升的距离/cm |
机械效率 |
1 |
2 |
8 |
0.8 |
24 |
83.3% |
2 |
4 |
5 |
1.5 |
15 |
|
3 |
6 |
10 |
|
|
90.9% |
(1)在表中空格处填下适当的数据(机械效率用百分数表示,保留一位小数)。
(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率。
(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与 有关(写出一种影响因素即可)。
在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
序号 |
钩码重G/N |
钩码上升高度h/cm |
拉力F/N |
绳端移动距离s/cm |
① |
1.0 |
20.0 |
0.7 |
40.0 |
② |
2.0 |
20.0 |
1.2 |
40.0 |
③ |
3.0 |
20.0 |
1.7 |
40.0 |
(1)实验时,用手________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升;
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为________;
(3)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
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