在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
序号 | 钩码重G/N | 钩码上升高度h/cm | 拉力F/N | 绳端移动距离s/cm |
① | 1.0 | 20.0 | 0.7 | 40.0 |
② | 2.0 | 20.0 | 1.2 | 40.0 |
③ | 3.0 | 20.0 | 1.7 | 40.0 |
(1)实验时,用手________拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升。
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为________。
(3)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)竖直向上匀速;(2)71.4%;(3)增大
【解析】
(1)为了测量准确,需要用手竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(2)由表中实验数据可知,第①次实验测得动滑轮的机械效率为:
;
(3)根据表格中数据可求出动滑轮第②次、第③次的机械效率分别为:、
,根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将增大。
物理实验复习时,小美和小丽再探有关杠杆平衡的问题
(1)小美先将杠杆调节至水平位置平衡,在左右两侧各挂如图甲所示的钩码后,杠杆的 端下降.要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将 即可。
(2)小丽还想探究当动力和阻力在杠杆同侧时杠杆的平衡情况,于是她将杠杆左侧的所有钩码拿掉,结果杠杆转至竖直位置,如图乙所示.小丽在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡。你认为原因是 。
(3)他们认为(2)问中拉力是做功的.如果水平向右的拉力F大小不变,OA长L,将杠杆从竖直位置拉着转过30°的过程中,拉力F做功为 。
左;取下左侧两个钩码挂到右侧钩码的下方;水平位置时动力臂为零杠杆无法平衡;1/2FL
【解析】
(1)根据杠杆的平衡条件可知,此时左边的力乘以力臂的积较大,所以杠杆的左端下降,要使杠杆重新在水平位置平衡,如果不改变钩码总数和悬挂点位置,只需将取下左侧两个钩码挂到右侧钩码的下方即可。
(2)在A点施加一个始终水平向右的拉力F,却发现无论用多大的力都不能将杠杆拉至水平位置平衡,因为此时的动力臂为零杠杆无法达到杠杆的平衡条件。
(3)由直角三角形的知识可知,在拉力的作用下,力的作用点通过的距离为OA长的一半,所以可求出拉力F做功为1/2FL。
小明同学利用以下器材进行了浮力的探究实验:
(1)图A中用细线将合金块挂在弹簧测力计下,测出它的 大小;
(2)将合金块浸入装满水的溢水杯中如图B所示,合金块所受浮力是 N;
(3)比较图B和图C可知,合金块在水中所受浮力与浸没的 无关;
(4)该同学做完实验总结出规律后,计算合金块的密度是 kg/m3。
(1)重力;(2)0.5;(3)深度;(4)
【解析】
(1)本实验是测量浮力的大小,实验法求浮力的计算式为:,由此可知先要测出物体的重力;
(2)物体浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为1.5N,根据实验法求浮力的计算式得:;
(3)由图A、B与图A、C对比可知物体在图B和图C中受到的浮力相等,而物体在图B和图C只是浸没的深度不同,由此可以说明浮力的大小与物体浸没的深度无关;
(4)物体的质量为:,物体浸没在液体中,所以
,根据阿基米德原理可得:
,
所以物体的密度为:。
某同学(利用小桌、砝码、泡沫塑料)在探究“压力的作用效果跟什么因素有关”时,实验过程如图所示,请仔细观察并回答下列问题:
(1)该实验是通过 来显示压力的作用效果;
(2)由甲、乙两图所示实验现象可得出:受力面积一定时, 越大,压力作用效果越___________;
(3)由乙、丙两图所示实验现象可得出:______________一定时,受力面积越大,压力作用效果越_______________。
(4)该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中小桌产生的压强P乙_________P丁(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(1)泡沫塑料凹陷程度;(2)压力;明显;(3)压力;不明显;(4)等于
【解析】
(1)实验中,泡沫塑料凹陷程度越大,压力作用效果越明显.用泡沫塑料的凹陷程度来反映压力作用效果;
(2)甲、乙两图,受力面积相同,压力越大,泡沫塑料凹陷的程度越大,压力作用效果越明显,所以在受力面积一定时,压力越大,压力作用效果越明显;
(3)乙、丙两图,压力相同,受力面积越小,泡沫塑料凹陷程度大,所以在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显.⑷该同学在实验时将图乙中的小桌和砝码又放到一块木板上,如图丁所示,则在乙、丁两种情况中手里面积相同,压力相等,所以产生的压强相等。
在探究“滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的活动中,小黄同学提出了以下猜想:
A.滑动摩擦力的大小可能与物体运动的速度有关。
B.滑动摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度有关。
C.滑动摩擦力的大小可能与压力的大小有关。
小黄同学进行了如图所示的甲、乙、丙三个实验探究过程:
(1)在实验中,小黄应该沿水平方向用弹簧测力计拉着物体做________运动。
(2)对比图中________两个探究过程,可以验证猜想C。
(3)在甲探究过程中,小黄正确操作,拉动物体时,测力计示数是2N,此时摩擦力为________N,若拉力增大到3N时,摩擦力为________N。
(4)实验探究中,小黄采用的实验探究方法是( )
A.类比法
B.科学推理法
C.控制变量法
(1)匀速直线;(2)甲、丙;(3)2;2;(4)C
【解析】
(1)小黄用弹簧测力计水平拉动物体时,弹簧测力计显示拉力大小,要使摩擦力等于拉力,物体要做匀速直线运动;
(2)甲、乙实验是压力一定时,探究摩擦力大小跟接触面粗糙程度的关系,可验证猜想B.甲、丙实验是接触面粗糙程度一定时,探究摩擦力大小跟压力大小的关系,可验证猜想C;
(3)小黄用弹簧测力计水平匀速拉动物体时,弹簧测力计示数是2N,拉力是2N,根据二力平衡条件得,摩擦力大小等于拉力大小,所以摩擦力大小是2N.当拉力增大时,压力不变,接触面粗糙程度不变,所以摩擦力大小不变;
(4)猜想摩擦力大小跟物体的运动速度、接触面粗糙程度、压力大小有关,探究摩擦力跟其中一个因素的关系时,控制其他因素不变,这种方法是控制变量法。
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