(1)照圖那樣安裝好斜面,將小車放在斜面上。用彈簧秤緩慢地把小回車拉上斜面,答記下彈簧秤的示數F,測出小車沿斜面通過的距離L,用彈簧秤稱得小車重G,並測出小車上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
(2)把小車翻過來(輪子朝上)放在斜面上,重復上述實驗,根據實驗數據算出此時斜面效率η2。
(3)增大斜面的傾角,小車仍翻著放在斜面上重復實驗,算出斜面效率η3。
比較η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析實驗結果可得:斜面的效率主要受斜面和小車間的摩擦的影響,在(1)中由於輪子和斜面間的滾動摩擦小,必需做的額外功少,效率就高。在(3)中,當傾角增大,車對斜面的壓力減小,從而摩擦也減小,因此效率比(2)時高。比較操作(2)、(3)中的F及η的大小,可知斜面越省力其效率不一定越高。
⑵ 用斜面和小車探究力與運動的關系運用了轉換法嗎
(一)(l)根據控制變數法的要求,每次都要讓小車從斜面上的同一位置開始下滑,使小車每次進入水平部分時速度大小相等.
(2)A.慣性是物體的性質,不是一種力,故小車受到向前的慣性力的說法本身是錯誤的,故A不合題意;
B.小車受到的重力和小車對木板的壓力作用在不同物體上,方向也相同,不是一對平衡力,故B不合題意;
C.小車受到的重力和木板對小車的支持力,大小相等、方向相反、作用在一條直線上、作用在同一物體上,是一對平衡力,故C符合題意.
所以當小車在水平木板表面上運動時,受到的一對平衡力是C.
(3)小車在鋪有毛巾表面上滑行距離最短,是因為毛巾表面的摩擦力大(或毛巾表面最粗糙).
(4)在此實驗的基礎上進行合理的推理,可以得到:一切運動的物體不受外力作用時,它將保持勻速直線運動.
(二)(1)該實驗利用了轉換法,通過觀察木塊移動的距離來判斷小球動能的大小;
(2)根據控制變數法的要求,讓同一小球從斜面的不同高度由靜止滾下,推動木塊做功,目的是為了探究動能的大小與速度的關系;
(3)換用質量不同的小球,使它們從斜面的相同高度由靜止滾下,推動木塊做功,目的是為了探究動能的大小與質量的關系.
故答案為:(一)(1)速度;(2)C;(3)摩擦力大(或毛巾表面最粗糙);(4)保持勻速直線運動.
(二)(1)木塊;小球;(2)速度;(3)相同;質量.
⑶ 如圖所示是某一學習小組探究「斜面的機械效率」的實驗裝置及實驗數據記錄表: 斜面的傾斜程度 物
(1)沿斜面拉動木塊時,為使測力計的示數穩定,應盡量使木塊做勻速直線回運動.
(2)比較表中「答物塊重」和「沿斜面的拉力」兩欄對應的數據,由實驗數據可知,在同一次實驗中,拉力總是小於重力,由此可知斜面是一種省力的簡單機械.
(3)由表中實驗數據可知,實驗控制了斜面長度不變而高度不斷變化,斜面的傾斜程度不斷變化,實驗研究的是斜面成像程度對斜面機械效率的影響,由表中實驗數據可知:在物體重力與斜面長度不變時,斜面傾斜程度越大,斜面機械效率越高.
(4)由表中第2組實驗數據可知,W總=Fs=6.7N×1m=6.7J,
W有用=Gh=10N×0.3m=3J,額外功:W額=W總-W有用=6.7J-3J=3.7J,
∵W額=fs,
∴摩擦力f=
W額 |
s |
3.7J |
1m |
⑷ 用如圖所示的實驗裝置測量斜面的機械效率.實驗時,沿斜面向上勻速拉動彈簧測力計,使木塊沿斜面勻速上升
(1)第1次實驗時:
斜面的有用功W有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J;
總功W總=Fs=1.0N×0.20m=0.2J;
斜面的效率η=
W有 |
W總 |
0.1J |
0.2J |
⑸ 某興趣小組用以下的實驗裝置「探究從斜面上下滑的物體,在水平面上滑行的距離與那些因素有關」.實驗中讓
(1)因為小車從斜面上滑下,到達底端的速度取決於物體的高度,因此將小車從同一高度滑下來,是為了使木塊到達水平面時的速度相同;
(2)由表中實驗數據可知,在1與4,2與5,3與6次次實驗中,物塊下滑的高度相同,水平面的粗糙程度不同,物塊滑行的距離不同,水平面越光滑,物塊在水平面上滑行的越遠,由此可知:在斜面上釋放的高度相同時,木塊在水平板面上滑行的距離與接觸面的粗糙程度有關.
(3)由1與4、或2與5、或3與6次次實驗可知:在斜面上釋放的高度相同時,木塊在水平板面上滑行的距離與接觸面的粗糙程度有關;由1、2、3次或4、5、6次實驗水平面的粗糙程度相同,物塊下滑的高度不同,物塊滑行的距離不同.所以在水平面粗糙程度一定時,物塊下滑的高度越高,物塊在水平面滑行的距離越遠.由此可知:木塊在水平面上滑行的距離與釋放高度及接觸面的粗糙程度有關.
(4)由實驗可知,物體受到的摩擦阻力越小,物體滑行的距離越遠,運動狀態越難改變,由此可以推理,如果運動物體不受力,物體運動狀態不變,它將做勻速直線運動.
故答案為:(1)使木塊到達水平面時的速度相同;(2)接觸面的粗糙程度;(3)木塊在水平面上滑行的距離與釋放高度及接觸面的粗糙程度有關;(4)做勻速直線運動.
⑹ 小明和興趣小組的同學們利用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率,同學們對實驗過程和裝置發表了下列不同的
A、物塊在斜面上勻速運動時,沿斜面向上受到拉力作用,沿斜面向下受回到摩擦力和重答力沿斜面的分力作用,所以拉力和摩擦力不是平衡力,故A錯誤;
B、因為斜面的機械效率為η=
W有 |
W總 |
Gh |
FS |
⑺ 回顧實驗和探究:測量斜面機械效率的實驗裝置如圖(1)實驗所用的測量工具______和______.(2)下表為某
(1)實驗所用的測量工具彈簧測力計和刻度尺.
(2)①由表中第三組實驗數據可知,有用功W=Gh=3N×0.1m=0.3J,
總功W總=Fs=2.5N×0.2m=0.5J;斜面的機械效率η=
W |
W總 |
0.3J |
0.5J |
接觸面 | 粗糙程度 | 物重/N | 斜面高度/m | 斜面長/m | 拉力/N | 機械效率 |
木板面 | 光滑 | 6 | 0.1 | 0.2 | 4 | 75% |
木板面 | 光滑 | 3 | 0.1 | 0.2 | 2 | 75% |
毛巾面 | 粗糙 | 3 | 0.1 | 0.2 | 2.5 | 60% |
⑻ 利用實驗室的斜面小槽等器材裝配如圖甲所示的裝置,鋼球從斜槽上滾下,沖過水平槽飛出後做平拋運動.每次
A、小球釋放的初始位置是適當,不是越高越好,否則初速度太大,小球的運動軌跡比較平坦,豎直方向記錄的高度較好,測量時間的誤差會很大,故A錯誤.
B、因為要畫同一運動的軌跡,必須每次釋放小球的位置相同,且由靜止釋放,以保證獲得相同的初速度,故B正確;
C、小球在豎直面內做平拋運動,所以實驗前要用重錘線檢查平板是否豎直,故C正確.
D、小球在豎直面內做平拋運動,避免因摩擦而使運動軌跡改變,小球運動時不應與木板上的白紙相碰撞.故D正確.
本題選錯誤的,故選:A.
(2)物體在豎直方向做自由落體運動,故在豎直方向有△h=h2-h2=gT2,
則得 T=