在探究物体动能大小与质量的关系时,利用如图所示的装置,让不同质量的钢球,从同一斜面同一高度由静止滚下,撞击水平面上的木块。
(1)实验中,通过观察 比较小球动能的大小。
(2)通过观察甲、乙两图的实验现象,可得出结论:在 相同时,物体的质量越大,动能越大。
(3)交通规则中“禁止超载”就是通过限制车辆装货物的质量,减小车辆的惯性和 ,防止造成重大伤害。
学习了“滑轮组的机械效率”后,某兴趣小组对“斜面的机械效率与哪些因素有关”这课题产生了浓厚兴趣,他们猜想,斜面作为一种简单机械,它的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关,为此,实验室提供了如下器材:长木板、垫木(长宽高之比为1:2:4)、木块(带钩)、天平弹簧测力计、停表、刻度尺、细线。请根据需要选择合适的器材,完成以下题目。
(1)实验目的: 。
(2)实验器材: 。
(3)实验步骤: 。
(4)分析与论证: 。
(5)交流与评估: 。
如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置
(1)实验时,用手 匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计 (选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,第3次实验的拉力读数如图所示,则第3次实验的机械效率为 .
次数 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力F/N |
绳自由端移动的距离s/m |
机械效率η |
1 |
1 |
0.1 |
0.6 |
0.3 |
55.6% |
2 |
2 |
0.1 |
0.9 |
0.3 |
74.1% |
3 |
3 |
0.1 |
|
0.3 |
|
(3)小华对上述三个机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率.这种做法对吗?为什么? .
实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个,滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计。请选用上述实验器材证明:动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。
(1)写出实验步骤;
(2)画出实验数据记录表格。
斜面是在生活和生产中常见的简单机械,也是物理实验中常用的实验器材。
(1)使用斜面提升物体可以省力。如图甲,将重力为50N的木块放在长1m、高0.2m的斜面上,沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计,记下测力计的示数为16N,则该斜面的机械效率η= %,木块在斜面上运动时受到的滑动摩擦力为 N.继续探究,可以得出斜面越陡,省力越 (选填“多”或“少”),机械效率越 (选填“高”或“低”)
(2)用斜面“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验,如图乙,使一个小球从斜面上不同高度由静止开始滚下,撞击水平面上的小木块,通过观察 比较小球动能的大小,可以探究物体的动能跟 这一因素的关系。
如图所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置示意图。
(1)该实验的研究对象是 ,它的动能大小是用 来反映的;
(2)在探究速度对动能的影响时,应采取控制变量的方法,具体操作是:保持 不变,多次改变 进行实验。
(3)若要探究动能和质量关系,做法是 。
(1)如图1所示是探究“物体动能的大小与哪些因素有关?”的实验示意图.
①实验要探究的是物体动能的大小与物体 和质量的关系.
②实验中探究的是 (填“A”或“B”)物体的动能,物体动能的大小是通过 (填“s”或“h”)的大小来反映的.
(2)如图2所示的电路,AB和CD均为镍铬合金线.闭合开关后,通过观察 ,可以比较出合金线电阻的大小,这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系.
如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置.
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动.实验的部分数据如下:
实验次数 |
斜面的倾斜程度 |
物块重量G/N |
斜面高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
斜面长S/m |
机械效率 |
1 |
较缓 |
10 |
0.1 |
5.0 |
1 |
|
2 |
较陡 |
10 |
0.3 |
6.7 |
1 |
45% |
3 |
最陡 |
10 |
0.5 |
8.4 |
1 |
60% |
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系.在第1次实验中,斜面的机械效率为 ,物块和斜面的内能增加了约 J.
(2)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越 .若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持 不变.
【湖南省岳阳市2015年中考物理试题】在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
次数 |
钩码重/N |
钩码上升 距离/cm |
弹簧测力计 示数/N |
弹簧测力计 上升距离/cm |
机械效率 |
1 |
2 |
10 |
0.8 |
30 |
83.3% |
2 |
4 |
10 |
1.5 |
30 |
|
3 |
6 |
10 |
|
30 |
90.9 % |
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数)
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为 N。
(3)分析数据可得结论,是由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为 (只填序号)
A.71.6% B. 82.4% C. 92.1%
我们知道,动能的大小与物体的质量、速度有关。那么,哪个因素对动能的影响更大呢?对表中数据进行分析,能初步得出: 对动能的影响更大。
物体 |
动能 |
抛出去的篮球 |
约 |
行走的牛 |
约 |
百米冲刺时的运动员 |
约 |
【北京市2015年中考物理物理试题】实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个,滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计。请选用上述实验器材证明:动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。
(1)写出实验步骤;
(2)画出实验数据记录表格。
【海南省2015年初中毕业生学业水平考试】为了模拟研 究汽车超载和超速带来的安全隐患,小明选用小车、斜面、木板、钩码、木块等器材进行如下的实验探究:
甲 乙 丙
(1)实验中,通过比较小车推动木块距离的远近,来判断小车动能的大小,这种常用的实验方法是 法(选填“控制变量法”或“转换法”)。
(2)为了研究汽车超速问题,实验中应选择 两个图进行比较,得到的结论是:小车的质量一定时,速度越大,则动能越大;
(3)为了研究汽车超载问题,实验中应选择乙、丙两个图进行比较,得到的结是: 。
【湖北省荆州市2015年中考物理试题】孝定同学在探究“机械能及其转化”实验时,设计并进行了以下实验.
(1)如图甲,质量为m的小球从高度为h的光滑斜面顶端由静止自由滑下,到达斜面底端的速度为v,此过程只有动能和重力势能相互转化.如果小球在斜面顶端时重力势能为mgh,在斜面底端时重力势能为零,动能为mv2。且h=0.2m,g=10N/kg,则小球滑到光滑斜面底端时的速度为 m/s。
(2)如图乙,将小球以一定的速度v0沿水平方向抛出,小球运动过程中也只有动能和重力势能相互转化.时间t内小球在水平方向运动的距离为x=v0t,在竖直方向下落的高度为y=gt2,则y与t2的关系可用丙图中的图线 表示。
(3)如图丁所示,小球沿光滑斜面AB由A点静止自由滑下后进入光滑水平桌面BC,已知小球经过B点时速度大小不变,小球从C点水平抛出后落在水平地面E点,地面上D点在C点正下方,已知CD竖直高度为1.25m,θ=30°,g=10N/kg,若要求DE间的距离大于2 m,则斜面AB的长度至少为 m。
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ,应改为 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;
③由表格中的数据可知:滑轮组的机械效率与 无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同”).
小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如下图所示.她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
斜面倾斜角θ |
小车重G/N |
斜面高h/m |
斜面长S/m |
拉力F/N |
有用功W有/J |
总功W总/J |
机械效率η/% |
12° |
5 |
0.2 |
1 |
2.1 |
(a) |
2.1 |
47.6 |
30° |
5 |
0.5 |
1 |
3.6 |
2.5 |
(b) |
69.4 |
45° |
5 |
0.7 |
1 |
4.3 |
3.5 |
4.3 |
(c) |
(1)实验过程中拉力的方向应为 ,小车在斜面上应做 运动.
(2)表格中的三处空格中的是数据应为:(a) ;(b) ;(c) .
(3)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越 ,斜面拉力越大,斜面的机械效率越 .
(4)若将小车换成等质量的木块做实验,则每组数据中测力计的示数将 (变大\变小\不变),机械效率将 (变大\变小\不变).
(5)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持 不变,只改变 .