1 . 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下。
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,使杠杆缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F。
利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题:
(1)本次实验中,若提升的钩码重力一定,不计装置的摩擦,则影响杠杆机械效率的主要因素是
(2)该杠杆机械效率的表达式是
(3)若将钩码的悬挂点由A移至C,而O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2,回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将
实验 次数 | 斜面倾 斜程度 | 木块重力 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面拉 力F/N | 斜面长度 s/m | 机械 效率 |
1 | 较缓 | 3 | 0.2 | 1.6 | 1 | 37.5% |
2 | 较陡 | 3 | 0.3 | 1.8 | 1 | |
3 | 最陡 | 3 | 0.4 | 2.0 | 1 | 60% |
(1)实验中要求用沿平行斜面向上的力拉木块在斜面上做
(2)第2次实验中,拉力所做的有用功为
(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:
(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:
(1)实验步骤。
(2)实验数据记录表格。
实验前他有如下猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关。
(1)实验中,沿斜面拉动物体时,应使其做
(2)下表是小明探究过程中记录的两次对比实验数据。
次数 | 物体 | 物重 G/N | 拉升高度 h/cm | 拉力 F/N | 拉动距离s/cm | 机械效率η/% |
1 | 木块 | 6 | 8 | 1.20 | 80 | 50 |
2 | 小车 | 6 | 10 | 0.75 | 100 |
①第2次实验时斜面的机械效率为
②进行这两次对比实验是为了研究猜想
③第1次实验中,木块所受摩擦力为
(3)小明利用该实验装置进一步研究发现,将长50cm的木板搭成倾角不同的斜面,用弹簧测力计把5N的物块从斜面底端拉至顶端的过程中,额外功随斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)的变化关系图像如图乙所示。
①由图像可知:W额外与L成
②当斜面的水平长度时,拉力做的总功为
③若将木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物重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有用/J | 总功W总/J | 机械效率η |
1 | 较缓 | 5.0 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 63% |
2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.5 | 0.75 | 1.1 | 68% |
3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.5 |
(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
(4)如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系,实验时应控制哪些条件不变?
(1)实验时,沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做
(2)通过比较表格中“
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 斜面的物重G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长度s/m | 机械效率 |
1 | 较缓 | 10 | 0.1 | 5.5 | 0.5 | 36.4% |
2 | 较陡 | 10 | 0.2 | 7.0 | 0.5 | |
3 | 最陡 | 10 | 0.3 | 8.5 | 0.5 | 70.6% |
(4)学习小组进一步分析实验数据,发现在其它条件一定时,斜面越陡,物体所受的摩擦力越
(5)请你结合所学物理知识,解决斜面的有关物理问题。图乙中木块分别沿斜面1、2滑到底端,木块到达斜面1、2底端时的速度分别为的v1、v2,若斜面粗糙程度相同,则v1
实验序号 | 斜面的倾斜程度 | 物体重力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 | 62.5 |
② | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.10 | 68.2 |
③ | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.50 | 1.25 | 1.55 |
(2)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的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,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率
(1)使刻度尺“0”刻度线与水平地面对齐,正确测量B点高度,结果如图乙,为
(2)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;
②将弹簧测力计与斜面平行放置并
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
(3)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出拉小车从A点到B点所做的功W1;计算出竖直向上将小车从水平地面提升到B点所做的功W2。以功为纵坐标,以小车总重为横坐标,建立平面直角坐标系,作出W1和W2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重
②若这位母亲的质量为50kg,所坐的轮椅质量为20kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为
(1)用弹簧测力计测出国旗受到的重力G;
(2)用弹簧测力计
(3)定滑轮的机械效率表达式η=