(6分)电梯的简化模型如下图甲所示。考虑安全、舒适、省时等因素,电梯速度要经过增大、不变和减小的过程,这一过程是通过改变拉力大小来实现的。某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图象如下图乙所示,这个过程用时1分钟。求在这个过程中:
(1)电梯上升的平均速度;
(2)拉力做的功;
(3)拉力做功的功率。
(7分)小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与哪些因素有关”。实验步骤如下:
(1)将质量为m的小球从光滑斜面的A处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)将质量为m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面的B处由静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示.
根据上述三次实验,回答下列问题:
(1)钢球沿斜面滚下过程中,重力势能 动能 (均选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)观察木块被撞击后移动距离的长短,是为了判断 ;这里用到的物理学研究问题的方法叫 法;若水平面绝对光滑,本实验将 (选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(3)为探究动能大小与物体运动速度的关系,应选用 两个图来分析。
(4)分析乙、丙两图,得到的实验结论是 。
(5分)如图所示,用装有细沙的容器、三脚小桌和质量不同的木块做“探究重力势能大小与哪些因素有关”实验。①为该实验是通过观察比较____来间接判断物体重力势能大小的。②实验中采用质量不同的木块,是为了探究物体重力势能大小与物体____的关系,操作时应该让木块从____(选填“相同”或“不同”)的高度自由下落。③若要利用上述器材探究物体重力势能大小与物体高度的关系,你的做法是: 。
(7分)如图所示,利用铁架台、带有刻度的杠杆、细线、数量足够的钩码等实验器材探究杠杆的平衡条件。
(1)实验前杠杆如图所示,为使杠杆处在 平衡状态,应将杠杆右端的平衡螺母B向 (选填“左”或“右”)调。
(2)记录实验数据的表格如下表,请将表头栏目、实验所记录的数据补充完整。
实验次数 | ① | 动力臂L1/m | 阻力F2/N | ② |
1 | 2 | 0. 3 | 3 | 0.2 |
2 | 4 | 0.4 | 8 | ③ |
3 | 5 | ④ | 6 | 0.25 |
(3)本实验中收集多组数据的目的是: 。
(7分)按照题目的要求作图:
(1)如图甲所示杠杆OBA处于平衡状态,请分别画出F1的力臂L1和F2的力臂L2。
(2)如图乙所示,用一根硬棒撬起一个石块,棒的上端A是动力的作用点,若用最小的力撬动石块,请标出此时杠杆的支点O并画出最小动力F及动力臂L。
(3)要用滑轮组将陷在泥中的汽车拉出来,试在图丙中画出最省力的绕绳方法。
某同学想利用杠杆的平衡条件来测量刻度尺的质量。
(1)将刻度尺平放在支座上,左右移动刻度尺,找出能够使刻度尺在水平位置保持平衡的支点位置,记下这个位置,它就是刻度尺的______ _______;
(2)如图所示,将质量为的物体挂在刻度尺左边某一位置,向____(选填“左”或“右”)移动刻度尺,直到刻度尺能够在支座上重新保持水平平衡。记录物体悬挂点到支座的距离和刻度尺的______ ___到支座的距离;
(3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺的质量____ ____(用题目中所给物理量表示)。