在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,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:弹性势能的大小是弹簧的材料有关.
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,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“影响电磁铁磁性强弱的因素”
(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 .
④比较分析实验数据 ,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,可选用试验次数②和 的数据进行比较分析,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.
利用如图所示的斜面提升物体可以 (选填“省力”或“费力”).用平行于斜面的拉力,将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面,物体移动的距离为1m,上升的高度为0.2m.已知斜面的机械效率为50%,则拉力大小为 N.若该斜面越陡,其机械效率越 (选填“高”或“低”).
如下图所示,用竖直向上的力匀速拉动较长的杠杆,使重为18N的物体缓慢升高0.1m,拉力大小F=8N,拉力移动的距离为0.25m。请问其中做的有用功为 J。
用一个动滑轮匀速提升质量为20kg的物体,所用竖直向上的拉力为125N.物体上升2m的过程中,拉力所做的有用功为 J,总功为 J,动滑轮的机械效率为 .(g取10N/kg)
如图所示滑轮组,物重G=400N,绳子自由端拉力F为120N,(不考虑绳重与摩擦),
求:(1)当重物升高1m时,绳子自由端移动的距离。 (2分)
(2)此滑轮组的动滑轮共有多重? (2分)
(3)此滑轮组的机械效率? (保留整数) (2分)
(4)将物体浸没入水中时自由端拉力F为100N,此时滑轮组的机械效率? (4分)
如图所示,是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形。某次操作中,工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m。在这段时间内
A.拉力F做的有用功4500J |
B.拉力F做功的功率约33W |
C.动滑轮重300N |
D.滑轮组的机械效率75% |
如图所示,物体A重240N,动滑轮重60N,用力F将物体以1m/s的速度匀速竖直提升,若不计绳的重和摩擦,拉力F的大小是 _____ N,经历1s时间,拉力F做的功为 _____ J,功率是 _______ W,该装置的机械效率是_______。
小华同学用100N的水平推力,推放在水平地面上重500N的物体,使其作匀速直线运动.若该物体在10s内移动5m,小华做的功是______ J,功率是______ W; 如图所示,装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上,所用拉力为125N,则该滑轮组的机械效率是______ ;
如图所示的电动升降台,机械自身的重力约200kg,电动机的工作电压为380V.运用这种电动升降台60s把300kg的物体匀速提升l0 m (g ="l0" N/kg),消耗的电能为0.017kW·h(合6×104J).求这过程中:
(1)300kg的物体所受的重力多大?
(2)升降台对重物做功的多大?
(3)升降台对重物做功的功率多大?
(4)电动升降台的机械效率是多大?
用如图所示滑轮组提升重物,人用500N的拉力F,10s内使重为900N的物体匀速上升了2m。不计绳重和摩擦,则动滑轮所受重力为____________N。滑轮组在此过程中的机械效率是___________。
在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用图所示装置测得了四组数据,如下表所示。
实验 次数 |
钩码重 G/N |
钩码上升的 高度h/cm |
测力计 示数F/N |
测力计移动的 距离s/cm |
1 |
3 |
2 |
1.2 |
6 |
2 |
3 |
5 |
1.2 |
15 |
3 |
3 |
8 |
1.2 |
27 |
4 |
3 |
10 |
1.2 |
30 |
(1)四次实验中,第_______次实验数据明显出现错误,应当剔除。
(2)第四次实验中,有用功是______J,总功是______J,滑轮组的机械效率为______。
(3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与__________是否有关。
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,实验装置如图所示,
次数 物理量 |
1 |
0 |
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 |
|
枕械效率q |
71% |
57% |
|
(1)透过表中的数据可分析出实验l是用____图做的实验;
(2)透过实验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(动滑轮的总质量越大).滑轮组的机械效率越_______(填“高”或“低”);
(3)再用实验l使用的装置图作第3次实验,在表中把实验3的数据补充完整;
(4)对比实验l和实验3可以得出结论:
某同学家住高层住宅,当他乘坐电梯从一层匀速上升至十五层的过程中,他的 ( )
A.动能不变,重力势能增大 | B.动能和重力势能都增大 |
C.动能减小,重力势能增大 | D.动能和重力势能都减小 |
如图所示为大型超市的自动扶梯.一人站在扶梯的水平台面上随扶梯一起匀速上升,则该人受力个数为__________个.从扶梯底端到顶端的过程中,人的机械能_________(填“增加”、“不变”或“减少”).
在 “探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验 序号 |
钩码 重/N |
动滑轮 重/N |
拉力/N |
钩码上升的高度/m |
测力计移动的距离/m |
有用功/J |
总功/J |
机械效率/% |
① |
4 |
0.5 |
2.3 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
0.92 |
87 |
② |
4 |
0.9 |
2.5 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.0 |
80 |
③ |
6 |
0.5 |
3.3 |
0.2 |
0.4 |
|
|
|
(1)完成表格中第3次空白处的计算,填在下面的横线上:有用功为_______,总功为 ; 机械效率为 ____ 。
(2)通过比较①和②两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 (选填“有关” 或“无关”)。
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是 的(选填“正确” 或“错误”)。