(7分)下面是“探究斜面的机械效率”得到的实验数据,请完成下面的填空。
表一:
实验次数 | 斜面坡度 | 斜面材料 | 斜面高h(m) | 小车重G(N) | 有用功Gh(J) | 斜面长s(m) | 拉力 F(N) | 总功 Fs(J) | 机械效率η |
1 | 较缓 | 木板 | 0.2 | 10 | 2 | 1 | 5 | 5 | 40.0% |
2 | 较陡 | 木板 | 0.4 | 10 | 4 | 1 | 6 | 6 | 66.7% |
3 | 最陡 | 木板 | 0.6 | 10 | 6 | 1 | 7 | 7 | 85.6% |
(1)由表一可知,在斜面的粗糙程度一定时,斜面的倾斜程度越________,斜面的机械效率越________。(选填“大”、“小”、“高”或“低”)
表二:
实验次数 | 斜面坡度 | 斜面材料 | 斜面高h(m) | 小车重G(N) | 有用功Gh(J) | 斜面长s(m) | 拉力 F(N) | 总功 Fs(J) | 机械效率 η |
1 | 较陡 | 毛巾 | 0.4 | 10 | 4 | 1 | 7 | 7 | 57.1% |
2 | 较陡 | 木板 | 0.4 | 10 | 4 | 1 | 6 | 6 | 66.7% |
3 | 较陡 | 玻璃 | 0.4 | 10 | 4 | 1 | 5 | 5 | 80.0% |
(2)由表二可知,在斜面的倾斜程度一定时,斜面越________,斜面的机械效率越________。(选填“粗糙”、“光滑”、“高”或“低”)
(3)从表一中还可以发现,斜面的倾斜程度越小,越_________(选填“省力”或“费力”);斜面越省力,机械效率越________(选填“高”或“低”)。
⑷我们的校园中,有什么应用到斜面的知识,请举一例:________________________。
(4分)小宇用如图装置探究“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通过观察比较 就可以反映小球动能的大小,这里用到的物理学研究问题的方法是 法(选填“直接测量”“放大”或“转换”).
②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.
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是 .
(8分)如图所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:杠杆、支架、弹簧测力计、细线和若干个钩码(每个钩码重0.5N)。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉.此时,应把杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆不挂钩码时在_______位置平衡.这样调节的目的是:便于在杠杆上直接测量__________。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂2个钩码,在E点处挂_____个钩码杠杆恰好在原位置平衡。于是小明得出了杠杆的平衡条件为:F1×L1=F2×L2;他这样得出的结论是否合理?_________;(选填“合理”或“不合理”)判断的理由是( )(填选项)。
A.实验次数太少,不能得到普遍规律 B.单位不同的物理量不能相乘
(3)取走挂在E处的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,使杠杆再一次在原位置平衡,弹簧测力计的拉力为_____N,如果改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向左上方,杠杆仍在原位置平衡,则测力计的读数将______(填“变大”、“变小”、“不变”)
(5分)某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图。他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入下表:
(1)实验时,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。
(2)表格中数据η=____;
(3)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是 ;
(4)比较实验2、3,影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ,使用滑轮组的优点是 。
(8分)作图:①如图所示,用滑轮组提升重物,请在图中画出最省力的绕线方法。
②如图所示,用一根硬棒撬一个大石块,棒的上端A是动力作用点.若用最小的力撬动石块,请标出此时杠杆的支点O并画出最小力F及动力臂L.
③如图所示,轻质杠杆可绕O转动,杠杆上吊一重物G,在动力F作用下,杠杆静止在水平位置,图中为F的力臂,请在图中作出动力F及阻力臂L/的示意图(温馨提示:注意标明力F的方向和作用点)。
如图甲所示,用弹簧秤将重为3.9N的物块从斜面的底端匀速拉至顶端,则物块所受拉力为 N,已知斜面的高为2m,长为4m,则拉力做功为 J,斜面的机械效率为 .若用图乙所示装置匀速提升该重物上升0.5m,当其机械效率与斜面相同时,竖直向上的拉力为 ___ N,该过程所做的额外功为 J.