在探究弹性势能跟哪些因素有关时,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。
为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同),小球、木块和长刻度尺各一只,设计了如图所示的实验装置进行探究。实验中,木块起始位置相同。最后得出以下实验记录表。
实验次数 |
使用的弹簧 |
被压缩后弹簧的长度/cm |
木块移动的距离 |
① |
弹簧A |
5 |
S1 |
② |
弹簧A |
8 |
S2 |
③ |
弹簧B |
5 |
S3 |
④ |
弹簧B |
8 |
S4 |
(1) 由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法。下列实验中用到此方法的是____(填序号)
①探究“杠杆的平衡条件” ②探究“动能大小与哪些因素有关的实验”
(2) 请将探究猜想一的方案补充完整。
①将弹簧A、小球、木块按如图安装好;
②压缩弹簧,使其长度为5cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离s1;
③压缩弹簧,使其长度为____cm。放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离____;
④比较分析实验数据s1和S2,得出结论。
(3) 弹簧将小球弹开的过程中,是弹簧的弹性势能转化成小球的____能。
(4) 为了探究猜想二,可选用实验次数②和____的数据进行计较分析,若____,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关
为探究重力势能的大小与什么因素有关,小明利用带有四个铁钉的小方桌、沙箱及质量不同的重物设计并进行了如图所示实验。
(1) 实验中通过观察____________来判断物体重力势能的大小。
(2) 要探究重力势能大小与高度的关系应选择图1和图____进行分析比较。
(3) 图2和图3探究得到的结论是________________。
如图所示是探究动能大小与哪些因素有关的实验装置:
(1) 实验中通过观察木块在同一水平面上被推动的__________来比较小球的动能大小.
(2) 将同一小球从同一斜面的不同高度(h1<h2)由静止开始释放的目的是:使小球到达斜面底部时的速度__________.
(3) 小球推动木块,最后静止时的位置如图甲、乙所示,由此实验得到的结论是
。
(4) 如图丙所示,质量较小的扑克牌动能较大时能切入黄瓜,根据上面的探究可知,飞行的扑克牌一定具有____________的速度(选填“较大”或“较小”).
某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1) 该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
物重/N |
物体提高的高度/m |
弹簧测力计读数/N |
绳自由端拉动距离/m |
机械效率 |
50 |
0.15 |
20 |
0.45 |
|
(2) 根据表中数据,在图中画出该同学实验时滑轮组的连接装置图。
(3) 实验中弹簧测力计应该 运动。
(4) 同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种测量器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉什么测量器材可少测两个数据?
答:去掉 ;此时滑轮组的机械效率的表达
式为 (依据实验装置图和所测物理量)。
如图所示,铁明同学向上跳台阶进行晨练,铁明重500N,在10s内匀速连跳12个台阶,每个台阶的高度为0.2m,在这个过程中,已知铁明克服摩擦做功为800J,求在此过程中:
(1)铁明竖直向上跳的平均速度是多大?
(2)铁明克服重力做功是多少?
(3)铁明做功的总功率是多大?
(4)铁明跳台阶的机械效率多大?
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为________%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:__________________
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:_________________;
请简要说明两条理由:
①________________________________________________________;
②________________________________________________________.