小红猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.
(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,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的 .
②选用图甲探究的是动能与 的关系;得出的结论是: .
③物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是 法;二是转换法,就是用 来表示物体动能的大小.
小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量 实验次数 |
钩码总重G/N |
钩码上升的高度h/m |
测力计数F/N |
测力计移动距离s/ m |
机械效率h |
1 |
4 |
0.1 |
1.8 |
0.3 |
|
2 |
6 |
0.1 |
2.4 |
0.3 |
83% |
3 |
4 |
0.1 |
1.4 |
0.5 |
57% |
4 |
4 |
0.2 |
1.4 |
1.0 |
57% |
(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为______。(结果保留整数)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用______图做的。(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,______可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率______。(选填变大、变小或不变)
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______。(选填“有关”或“无关”)
在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离。如甲图所示。请回答下列问题:
(1)从同一高度由静止释放的目的是 _,该实验的目的是研究铁球的动能大小与 (选填“质量”或“速度”)的关系。
(2)该实验是通过观察 的大小,来说明铁球对木块 的多少,从而判断出 (“铁球”或“木块”)具有的动能的大小。
(3)若水平面绝对光滑且不计空气阻力,该实验能成功吗?答:
(4)有同学将实验装置改进成图乙所示,利用质量不同的铁球将弹簧压缩相同程度静止释放,撞击同一木块。该实验方案是否可行? 答: 若他按此方案操作,他会看到的现象是: 。
如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N。
(1)实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N。若钩码上升的高度为10cm,则有用功是 J,该滑轮组的机械效率为 。
(2)若仅减少钩码的个数,不计摩擦及绳重,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
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 |
87.0 |
② |
4 |
0.9 |
2.5 |
0.2 |
0.4 |
0.8 |
1.0 |
80.0 |
③ |
6 |
0.5 |
3.3 |
0.2 |
0.4 |
(a) |
(b) |
(c) |
(1)完成表格中第3次数据(a)(b)(c)处的计算,填在下面的横线上:(a) _ ; (b)_ ; (c)_ .
(2)通过比较 _ 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”).
用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。阳阳和明明各选取一种方法做实验。(不计绳重和摩擦)
甲 乙
(1)阳阳采用了如图甲所示的绕线方法组装滑轮组。他通过滑轮组用2N 的拉力F将物体M匀速提升了0.1m的距离,若物体M重4.2N,则有用功为 J,此滑轮组的机械效率为 。
(2)明明采用了另一种绕线方法组装滑轮组,即图17乙中的绕线,则用此滑轮组也匀速提升物体M,则拉力F '为 N。
某科技小组在“研究功率P与速度v的大小关系” 实验时,将物体A放在长木板上保持水平拉力F不变,分别以不同速度使物体A在长木板上作匀速直线运动。根据实验数据绘制出了功率——速度图像,如图所示。根据图像判断:当物体A以的0. 25m/s速度在长木板上作匀速直线运动时,拉力F的功率P为 w。
组装好的实验装置,如图所示,有质量为100克的钩码6个,小磊想利用上述实验装置和钩码研究用动滑轮提升重物时,动滑轮的机械效率保持不变,有用功跟总功的关系。其中钩码所受重力用G表示,钩码上升高度用h表示,弹簧测力计的示数用F表示,它上升的距离用s表示,小磊测得的实验数据如下表所示,分析表中数据归纳出有用功跟总功的关系: 。
F/N |
3.75 |
3.75 |
3.75 |
3.75 |
3.75 |
3.75 |
s/m |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
W总/J |
0.375 |
0.75 |
1.125 |
1.5 |
1.875 |
2.25 |
G/N |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
h/m |
0.05 |
0.10 |
0.15 |
0.20 |
0.25 |
0.30 |
W有/J |
0.30 |
0.60 |
0.90 |
1.20 |
1.5 |
1.8 |
图甲是某小组的同学测动滑轮的机械效率的示意图。他们用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重力为9.8N的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示。请你根据他们做的实验完成下列问题:
(1)弹簧测力计的示数是 N;
(2)拉力F移动的距离是 cm;
(3)动滑轮的机械效率是 。(3分)
小华同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示,小华同学对同一滑轮组进行实验探究,得到了下表中的数据
(1)将表中数据补充完整。a处填__________; b处填__________; c处填_______ _
(2)实验中拉动弹簧测力计时,要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做 运动。
(3)分析比较表中的数据,你认为同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是 。
(4)如果继续增大钩码的重量,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
次数 |
动滑轮重 G动/N |
物重G/N |
钩码上升高度h/m |
动力F/N |
动力作用点移距离s/m |
滑轮组的机械效率 |
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6% |
2 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6% |
3 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
|
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)将表格中的数据补充完整.
(3)实验时要竖直向上且_______拉动弹簧测力计.
(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为________W.
(5)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”).(不计摩擦)
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:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;
猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。
(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩 (相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将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,分析比较 ,从而比较弹性势能的大小;
(2)为验证猜想二,需选用 的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩 (相同/不同)的长度,将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,对数据进行比较分析时,若 ,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;
(3)若水平面绝对光滑,本实验将 (能/不能)达到探究目的;
(4)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小
球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点是 (正确/不正确)
的,理由是 。
小丽同学在初中物理探究实验时发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。
如:图甲是小球A撞击木块B的实验通过观察 ,间接的知道物体动能的大小;图乙的实验是通过观察 ,间接比较两个电阻丝产生的热量的多少。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量方法。
如:图甲的实验中,使用同一个球从斜面不同高度处自由滚下,为了探究动能大小与 的关系;图乙中将两个电阻串联起来,就是为了 ,探究电流产生的热量与 的关系。
(3)有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验。
如:图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材,我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关;图乙中如果再增加一个 ,我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了。
小丽同学在初中物理探究实验时发现:
(1)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来。
如:图甲是小球A撞击木块B的实验通过观察 ,间接的知道物体动能的大小;图乙的实验是通过观察 ,间接比较两个电阻丝产生的热量的多少。
(2)当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量方法。
如:图甲的实验中,使用同一个球从斜面不同高度处自由滚下,为了探究动能大小与 的关系;图乙中将两个电阻串联起来,就是为了 ,探究电流产生的热量与 的关系。
(3)有些实验装置经过适当的改进还可以进行其它的探究实验。
如:图甲装置中增加一个弹簧测力计等器材,我们还可以探究斜面的机械效率是否与物体的重力有关;图乙中如果再增加一个 ,我们就可以探究电流产生的热量与电流大小的关系了。
骑自行车上学的路上,大梦远远看见红灯亮起时,就停止了蹬踏,车在自由滑行后,恰好停在斑马线前。她又想如果是雨雪天气,滑行距离又会怎样呢?车滑行的距离究竟与哪些因素有关呢?为此她进行了实验探究。
她猜想:①车滑行的距离与车速有关。②车滑行的距离与路面的光滑程度有关。③车滑行距离与车的质量有关
猜想①探究方案:用圆柱形的玻璃瓶模拟车轮滚动,把一个玻璃瓶分别放在同一斜面的不同高度h,让它由静止开始下滑,测出它在水平面上滑动的距离s,记录如下表:
次数 |
h/cm |
s/cm |
1 |
5 |
25 |
2 |
7 |
32 |
3 |
10 |
45 |
(1)大梦停止蹬踏后,自行车由于具有_____继续向前滑行。
(2)根据实验记录。能得到的结论是_______________。
(3)根据上述所得结论,写一句交通警示语(要求简明扼要)
_____________________________________________________________________。
(4)她在探究猜想③时发现:控制玻璃瓶开始滚动时的_______相同,如何操作______,空玻璃瓶前进的距离和在玻璃瓶里装满沙子前进的距离几乎相等,但玻璃瓶里盛水前进的距离要小些.就这个现象,如果要继续探究猜想③,你接下来将如何操作?____________