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 。
如图26所示,,物体G=500N,在拉力F的作用下物体匀速运动了2m,运动的速度是0.2m/s。若拉力所做的功是600J,且滑轮组的机械效率是80%,求:
⑴拉力F做功的功率是多少?
⑵物体所受的摩擦力是多大?
一名工人用如图2所示的滑轮组提起450N的重物,绳子自由端的拉力F
为200N,重物在5s内匀速上升了1m,下列说法中正确的是
A.绳子自由端移动的距离是2m | B.有用功为200J |
C.该装置的机械效率是75% | D.拉力的功率是40W |
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.
学校新近买了50套总质量为300kg的物理实验器材,每套一箱.现在,某实验员需要把这批实验器材搬运到14m高的物理实验室.
⑴该实验员需要做____J功.(不考虑他克服自身重力所做的功,g =10N/kg)
⑵排除搬起箱子、放下箱子和下楼的时间,他搬运这批实验器材的最短时间___
分钟.
如图是小明同学测量斜面机械效率的实验装置.实验时用弹簧测力计拉着重为8N的
木块沿斜面向上做匀速直线运动,直到如图斜面上位置,弹簧测力计的示数如图所
示.在这过程中,拉力所做的总功为____J,斜面的机械效率为_____.
甲站在0.5m/s匀速上行的自动扶梯上,乙站在0.7m/s匀速下行的自动扶梯上.甲、乙两人质量相等,甲上行中动能_____(增加/不变/减少).某时刻他们的位置如图所示,该时刻甲的机械能____乙的机械能(大于/等于/小于).
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,如图所示,让同一铁球从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:
⑴该实验的目的是研究____(铁球/木块)的动能大小与____的关系
⑵该实验是通过观察_________来判断物体动能的大小,从而得出结论的.
继9月24日NASA运行20年的“高层大气研究卫星”坠落大平洋后,一颗质量为2.8吨的大型德国“伦琴卫星”也将坠落地球.据悉它的飞行时速为2.8万公里,在进入地球大气层后,由于和大气层的摩擦,将____能转化为____能,使1吨左右的零部件将会燃烧殆尽,但依然有1.8吨左右的残骸将分成大约30块碎片以时速450公里撞击地面,这些碎片陆地时,由于它们具有巨大的____(动能/重力势能),对人类也可能会有一定的伤害.
工人用一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组把重150N的物体匀速提升1m,不计摩
擦和绳重,工人所做的总功是250J.则下列选项错误的是 【 】
A.拉力大小一定是125N | B.有用功一定是150J |
C.滑轮组的机械效率一定为60% | D.动滑轮重一定是100N |
频闪照片是研究物体运动的重要手段.通常一只掉在水平地面上的弹性小球会跳起,而且弹跳的高度会越来越低.如图所示,是小球弹跳过程的频闪照片,小球在1、2位置的高度一样.比较1、2、3位置正确的是 【 】
A.1位置的机械能小于3位置的机械能 |
B.1位置的动能最大,3位置的势能最大,2位置的机械能最小 |
C.由1到3的过程中,动能减少,势能增大,机械能不变 |
D.1位置和2位置的势能相等,动能相等 |
一辆轿车以90km/h的速度在平直的公路上匀速行驶1.8km,在此过程中:
(1)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力是多少?
(2)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率为多大?(q汽油=4.6×107J/kg)。
(3)若汽车停止行驶一段时间后,发动机水箱内的6kg水温度从90℃降低了50℃,
则水箱里的水放出多少热量?【c水=4.2×103J/(kg·℃)】
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)