阅读短文,回答下列问题:
空气的动力
空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力.当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力.
经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机.
如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车.它共有4个压缩空气缸,总容量为90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h.由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点.即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间.
根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是_______(选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”)提供动力的.
(2)空气发动机是利用_______能做功的,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的_______冲程工作过程相似.
A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气
(3)分析上文,下面说法正确的有_______.
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体受到惯性的作用
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(4)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释:_______.
如图所示电路,电源电压恒为8V,小灯泡标有“6V 3W”字样。若不考虑温度对灯泡电阻的影响,闭合开关S,求:
(1)小灯泡的额定电流;
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为3V时,小灯泡的实际功率。
小强用如图所示装置在10s内将重为450N的货物匀速提升2m,此过程中拉力F的功率为120W.求:
(1)提升装置所做的有用功;
(2)拉力F做的功;
(3)该滑轮组的机械效率.
在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中,将钢球从某一高度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离.
实验次数 | 钢球质量 | 钢球下摆髙度 | 木块滑行距离 |
1 | 20 | 30 | 35 |
2 | 40 | 30 | 65 |
3 | 60 | 30 |
|
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是______.
(2)从上表数据可以看出,实验中控制了______相同,从而探究动能与______的关系.
(3)第1次实验时若不考虑能量损失,钢球对木块最多可做______J的功;第3次实验时,木块被撞后滑出木板无法记录数据,需要重做第三次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度,你认为应当采用______同学的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论:__________________
小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图。
(1)在连接电路时,开关应_____,滑动变阻器滑片P应位于_____(选填“A”或“B”)端。
(2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是_____A,这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数_____(选填“变大”“变小”或“不变”),换相同规格的灯泡,重测的数据如表所示,并绘出I﹣U图象如图丙的A所示。
(3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由_____(作出判断并说出理由)
(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I﹣U图象如图丙的B所示,你认为错误的原因可能是_____
电压/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.23 | 0.25 | 0.27 |
电阻/Ω | 5.0 | 6.3 | 7.5 | 8.7 | 10.0 | 11.1 |
平均电阻/Ω | 8.1 |
下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告,
实验名称:测量滑轮组的机械效率
实验步骤:
(1)观察弹簧测力计的量程、零刻度线和__。
(2)如图1所示,测量物体G所受的重力为__。
(3)如图2所示,实验过程中,拉动弹簧测力计并读出拉力F的数值,用__测出的物体G上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格。根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是__(选填甲”或“乙”)
(4)仅改变重物G上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:
实验次数 | 物体重量G/N | 物体上升高度h/cm | 拉力F/N | 弹簧测力计移机动的距离s/cm | 机械效率η |
1 |
| 5.00 | 1.80 | 15.00 | 85.2% |
2 | 8.00 | 1.77 | 24.00 | 86.6% | |
3 | 10.00 | 1.75 | 30.00 | 87.6% |
实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。
实验讨论与交流
①小明和小红的实验结论:__(选填“科学”或“不科学”),请说明你的理由__。
②小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究:改变__,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。