在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,小明提出它的机械效率与物体上升的高度有关,小组同学利用图17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 |
3.0 |
2.0 |
1.2 |
6.0 |
2 |
3.0 |
5.0 |
1.2 |
15.0 |
3 |
3.0 |
8.0 |
1.2 |
27.0 |
4 |
3.0 |
10.0 |
1.2 |
30.1 |
(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,滑轮组的机械效率为______。
(3)根据以上信息,可以判断滑轮组的机械效率与物体上升的高度 关。
如图所示,在测定滑轮组机械效率的实验中,小龙测出并记录如表所示的实验数据,请根据实验数据组装滑轮组和计算滑轮组机械效率。
重物/N |
重物上升 的高度/cm |
弹簧测力计 的示数/N |
弹簧测力计 移动的距离/cm |
机械效率 |
4.8 |
10 |
2 |
30 |
|
小明看到运动员拉弓射箭时,弓拉得越弯,箭射得越远。小明猜想:弹性势能的大小可能与物体的弹性形变的程度有关。
⑴为验证其猜想是否正确,他设计了如下实验(弹簧被压缩后未超过其弹性限度);如图所示,将同一个弹簧压缩____________(选填“相同”或“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,分析比较木块____________________________________,从而比较弹性势能的大小。这种研究方法称转换法,请再举一个应该这种方法的例子:_______________________________________________。
⑵若水平面绝对光滑,本实验将____________(选填“能”或“不能”)达到探究目的,因为_______________________________________________________。
⑶小明根据实验现象认为:小球推动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_______________的(选填“正确”或“错误”),理由是________________________________________________。
下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置
(1)实验器材有木块、铁块、垫块、各处粗糙程度相同的长木板、弹簧测力计各一个,砝码若干,为了完成实验,还需要的测量工具是 。
(2)实验时某同学在木块或铁块上放置不同的砝码,改变物块的重力,用弹簧测力计拉着物块沿斜面做匀速直线运动。实验的部分数据如下表
实验次数 |
接触面粗糙程度 |
物块重G/N |
物块上升的高度h/m |
沿斜面的拉力F/N |
物块移动的距离L/m |
机械效率 |
1 |
较粗糙(木块-木板) |
2.0 |
0.25 |
1.2 |
0.80 |
52% |
2 |
同上 |
2.0 |
0. 35 |
1.4 |
0.80 |
63% |
3 |
同上 |
5.0 |
0.35 |
3.5 |
0.80 |
63% |
4 |
较光滑(铁块-木板) |
5.0 |
0.35 |
3.1 |
0.80 |
|
② 同学运用控制变量法探究的是斜面的机械效率与 、 、 的关系。
②在第四次实验中,斜面的机械效率为 。
某实验小组利用如图所示的装置测滑轮组机械效率,记录数据如下表:
(1)实验时,应沿竖直方向 拉动弹簧测力计.
(2)第②次实验中,拉力做的总功是 J,滑轮组做的有用功是 J,滑轮组的机械效率= %(结果保留一位小数).
(1)小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中,
①实验前他应先调节杠杆在水平位置平衡,其目的是___________________________.
②杠杆平衡后,小明在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置挂上_______个钩码,使杠杆在水平位置平衡.
③他改用弹簧测力计在图乙所示的C位置斜向下拉,若每个钩码重1N.当杠杆在水平位置平衡时,测力计的示数将__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)1N.
(2)如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验.实验步骤如下:
Ⅰ.让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离.
Ⅱ.让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下,观察木块被撞击后移动的距离.
①步骤Ⅰ是为了研究动能大小与_________的关系.
②步骤Ⅱ是为了研究动能大小与_________的关系.
③该实验中斜面的作用是为了控制钢球_________的大小,木块的作用是为了比较钢球________大小.
在测量滑轮组机械效率的活动中,小吴同学测量了下列数据。请帮助他完成下列活动任务。
实验次数 |
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)请在右图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(2)小吴同学在记录数据时漏填了一个数据,请帮他将表格中的数据补充完整。
(3)经过分析发现:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,当被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将_________ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与_________和_________有关。
(4)小吴同学在第一次实验中,使钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则他说做功的功率为_________W。
总结本学期所做的物理探究实验会发现:
甲 乙
(1)当要研究的物理量不易被直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出来,这种研究物理问题的方法是 .
如:图甲的实验是通过观察_________,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,都要采用控制变量法.
如:图甲的实验中,使用同一个球就是为了控制_________不变,探究动能大小与__________的关系;
图乙中将两个电阻串联起来,就是为了控制___________不变,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16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.
小明猜想:动能的大小可能与物体的质量和速度有关。因此,他设计了如下两种实验方案:
A.让同一辆小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图甲所示);
B.让不同质量的小车分别从同一斜面的不同高度由静止开始下滑,与放在水平面上的木块相碰,比较木块在水平面上移动的距离(如图乙所示)。
上述两种实验方案中:
(1) A方案是为了探究动能大小与___________关系,若木块被撞后移动的距离越远,说明小车对木块的推力___________越多,小车撞击木块时的动能__________.
(2)小明想用B方案探究动能大小与质量的关系.该方案是否合理? 理由是
用一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组有两种绕线方法。小杰和小华各选取一种方法做实验。
(1)小杰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3N 的拉力F将重4.8N的物体匀速提升了0.1m的距离,此滑轮组的机械效率为 。
(2)小华采用了另一种绕线方法组装滑轮组,请帮助小华在图乙中画出滑轮组的绕线。
如图所示是小松同学测定滑轮组机械效率的装置。
(1)小松同学实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据给滑轮组绕线,并填写下表空格中的数据① ;② ;
次数 |
钩码重 G/N |
钩码上升 的高度 h/m |
拉力 F/N |
细线自由端移动的距离 s/m |
机械效率 η/% |
1 |
2.0 |
0.O3 |
1.6 |
0.O6 |
② |
2 |
3.O |
0.O5 |
① |
0.1 |
75 |
(2)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小松在实验中,应当 向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。
请利用图所示的实验装置,设计一个实验,测动滑轮的机械效率,请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表。
小东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)如图甲所示,让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面从B处分别开始运动,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。小球从同一高度开始运动的目的是使两球到达水平面时具有相同的__________。得出的结论是:__________。
(2)如图乙所示,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,得出的结论是:__________。
小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示。
(1)表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为 。
(2)根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ;比较两次的机械效率可以
得出的结论是: 。
实验次数 |
物重G/N |
物体上升高度h/m |
拉力F/N |
绳自由端上升距离s/m |
η |
1 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.2 |
|
2 |
4 |
0.1 |
2.0 |
0.3 |
|
(3)实验中拉动弹簧测力计时要注意 。
(4)小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象,引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现象,小刚让弹簧测力计静止下来读数,这样他测得的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
图是测滑轮组的机械效率的装置图。用弹簧测力计拉动绳子自由端,将重为6N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2.5N,则:
(1) 总功是 J。
(2) 滑轮组的机械效率是 。
(3) 若将三个钩码减少到两个,该滑轮组的机械效率将 (填:“增大”、“减小”或“不变”)。