如图所示，要将重为G=500N，半径为r=0.5m的轮子滚上高为h=20cm的台...

如图所示，要将重为G=500N，半径为r=0.5m的轮子滚上高为h=20cm的台阶，（支点为轮子与台阶的接触点O），试在图中作出阻力G的力臂L，并在图中作出所用的最小力F的示意图．这个最小力F=______N，并且至少需要做W=______J的功，才能将轮子滚上台阶．

（1）杠杆的平衡条件是：动力×动力臂=阻力×阻力臂，本题中阻力为轮子的重力，阻力臂为支点O到阻力作用线的距离；（2）阻力和阻力臂大小不变，根据杠杆的平衡条件，使用的动力最小，就是动力臂最长，圆的直径最长；（3）功等于力和距离的乘积，使用机械做的功等于直接对物体做的功，本题中是克服轮子的重力做的功．【解析】（1）根据杠杆平衡条件，动力最小，就是动力臂最大，圆上的直径作为动力臂最长，如下图：（2）①动力臂如图L表示，其长度等于直径，即L=0.5m×2=1m； ②在图上做出阻力臂，用L2表示，即为OB长度，A为圆环圆心，线段AB长度等于圆半径和台阶高度之差，即AB=0.5m-0.2m=0.3m， △OAB为直角三角形，根据勾股定理得： L2=OB===0.4m 由杠杆平衡条件：FL=GL2 ∴F===200N．（3）根据功的原理，将这个轮子滚上台阶做的功，等于克服轮子重力做的功，即W=Gh=500N×0.2m=100J．故答案为：最小力如下图、200、100．

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考点分析：

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（1） U₁、U₂、U₃的关系式是______．
（2） I₁、I₂、I₃的关系式是______．

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小明和小华同学用质量不同的滑块以不同的速度，从地面沿倾角为θ的光滑斜面往上滑，如图所示，他记录了滑块至最高点（此时小球速度为零）的高度h，如下表所示．

实验次数	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
质量m（kg）	1					2					3
速度v（m/s）	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0
高度h（m）	0.05	0.20	0.45	0.80	1.25	0.05	0.20	0.45	0.80	1.25	0.05	0.20	0.45	0.80	1.25

根据上述数据分析、归纳得出：
①小球能够达到的最大高度h与小球在斜面底端的速度v______，与小球的质量m______．（均选填：“有关”、“无关”）
②分析表格的数据，可得出高度与速度的关系式为：h=______．（单位不作要求）

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为了研究物质的某种特性，某小组同学先做如下实验：他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中分别放入100g和200g的温水，实验时让它们自然冷却，并利用温度计和计时器测量水的温度随时间变化的情况，记录数据分别如表1、表2所示．（设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等）

表1 m₁=100g										表2 m₂=200g
时间/分		2	4	6	8	10	12	14	16	时间/分		4	8	12	16	20	24	28	32	36
温度/℃	36	35	34	33	32	31	30	30	30	温度/℃	36	35	34	33	32	31	30	29	28	28
降低温度/℃		1	2	3	4	5	6	6	6	降低温度/℃		1	2	3	4	5	6	7	8	8

（1）分析比较表1、表2中数据可知，实验时，两杯水所处环境的温度是______（选填“相同”“不同”）
（2）分析比较表1、（或表2）中第一行和第三行的数据及相关条件，可得出的初步结论是：______
（3）分析比较表1、和表2中第三列、第四列、第五列等数据及相关条件，可得出的初步结论是：______
（4）进一步综合分析比较表1和表2中的数据及相关条件，还可得出的初步结论是：______．

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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：

次数	钩码悬挂点	钩码总重 G/N	钩码移动距离 h/m	拉力 F/N	测力计移动距离 s/m	机械效率 η/%
1	A点	1.5	0.10	0.7	0.30	71.4
2	B点	2.0	0.15	1.2	0.30	83.3

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______．

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如图所示，单摆在竖直平面内左右摆动，滚摆在竖直平面内上下往复运动．请回答：
（1）这两个实验可以说明的同一个物理问题是：______；
（2）在单摆左右摆动和滚摆上下往复运动的过程中，你将会看到它们上升的高度逐渐降低．产生此现象的原因是：______．

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试题属性

题型：解答题
难度：中等