(1)照图那样安装好斜面,将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小回车拉上斜面,答记下弹簧秤的示数F,测出小车沿斜面通过的距离L,用弹簧秤称得小车重G,并测出小车上升的高度h,算出斜面的效率η1=Gh/FL。
(2)把小车翻过来(轮子朝上)放在斜面上,重复上述实验,根据实验数据算出此时斜面效率η2。
(3)增大斜面的倾角,小车仍翻着放在斜面上重复实验,算出斜面效率η3。
比较η1、η2、η3的大小,可知η1>η2,η2<η3。分析实验结果可得:斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响,在(1)中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小,必需做的额外功少,效率就高。在(3)中,当倾角增大,车对斜面的压力减小,从而摩擦也减小,因此效率比(2)时高。比较操作(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 用斜面和小车探究力与运动的关系运用了转换法吗
(一)(l)根据控制变量法的要求,每次都要让小车从斜面上的同一位置开始下滑,使小车每次进入水平部分时速度大小相等.
(2)A.惯性是物体的性质,不是一种力,故小车受到向前的惯性力的说法本身是错误的,故A不合题意;
B.小车受到的重力和小车对木板的压力作用在不同物体上,方向也相同,不是一对平衡力,故B不合题意;
C.小车受到的重力和木板对小车的支持力,大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在同一物体上,是一对平衡力,故C符合题意.
所以当小车在水平木板表面上运动时,受到的一对平衡力是C.
(3)小车在铺有毛巾表面上滑行距离最短,是因为毛巾表面的摩擦力大(或毛巾表面最粗糙).
(4)在此实验的基础上进行合理的推理,可以得到:一切运动的物体不受外力作用时,它将保持匀速直线运动.
(二)(1)该实验利用了转换法,通过观察木块移动的距离来判断小球动能的大小;
(2)根据控制变量法的要求,让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与速度的关系;
(3)换用质量不同的小球,使它们从斜面的相同高度由静止滚下,推动木块做功,目的是为了探究动能的大小与质量的关系.
故答案为:(一)(1)速度;(2)C;(3)摩擦力大(或毛巾表面最粗糙);(4)保持匀速直线运动.
(二)(1)木块;小球;(2)速度;(3)相同;质量.
⑶ 如图所示是某一学习小组探究“斜面的机械效率”的实验装置及实验数据记录表: 斜面的倾斜程度 物
(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做匀速直线回运动.
(2)比较表中“答物块重”和“沿斜面的拉力”两栏对应的数据,由实验数据可知,在同一次实验中,拉力总是小于重力,由此可知斜面是一种省力的简单机械.
(3)由表中实验数据可知,实验控制了斜面长度不变而高度不断变化,斜面的倾斜程度不断变化,实验研究的是斜面成像程度对斜面机械效率的影响,由表中实验数据可知:在物体重力与斜面长度不变时,斜面倾斜程度越大,斜面机械效率越高.
(4)由表中第2组实验数据可知,W总=Fs=6.7N×1m=6.7J,
W有用=Gh=10N×0.3m=3J,额外功:W额=W总-W有用=6.7J-3J=3.7J,
∵W额=fs,
∴摩擦力f=
W额 |
s |
3.7J |
1m |
⑷ 用如图所示的实验装置测量斜面的机械效率.实验时,沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计,使木块沿斜面匀速上升
(1)第1次实验时:
斜面的有用功W有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J;
总功W总=Fs=1.0N×0.20m=0.2J;
斜面的效率η=
W有 |
W总 |
0.1J |
0.2J |
⑸ 某兴趣小组用以下的实验装置“探究从斜面上下滑的物体,在水平面上滑行的距离与那些因素有关”.实验中让
(1)因为小车从斜面上滑下,到达底端的速度取决于物体的高度,因此将小车从同一高度滑下来,是为了使木块到达水平面时的速度相同;
(2)由表中实验数据可知,在1与4,2与5,3与6次次实验中,物块下滑的高度相同,水平面的粗糙程度不同,物块滑行的距离不同,水平面越光滑,物块在水平面上滑行的越远,由此可知:在斜面上释放的高度相同时,木块在水平板面上滑行的距离与接触面的粗糙程度有关.
(3)由1与4、或2与5、或3与6次次实验可知:在斜面上释放的高度相同时,木块在水平板面上滑行的距离与接触面的粗糙程度有关;由1、2、3次或4、5、6次实验水平面的粗糙程度相同,物块下滑的高度不同,物块滑行的距离不同.所以在水平面粗糙程度一定时,物块下滑的高度越高,物块在水平面滑行的距离越远.由此可知:木块在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关.
(4)由实验可知,物体受到的摩擦阻力越小,物体滑行的距离越远,运动状态越难改变,由此可以推理,如果运动物体不受力,物体运动状态不变,它将做匀速直线运动.
故答案为:(1)使木块到达水平面时的速度相同;(2)接触面的粗糙程度;(3)木块在水平面上滑行的距离与释放高度及接触面的粗糙程度有关;(4)做匀速直线运动.
⑹ 小明和兴趣小组的同学们利用如图所示的装置探究斜面的机械效率,同学们对实验过程和装置发表了下列不同的
A、物块在斜面上匀速运动时,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错误;
B、因为斜面的机械效率为η=
W有 |
W总 |
Gh |
FS |
⑺ 回顾实验和探究:测量斜面机械效率的实验装置如图(1)实验所用的测量工具______和______.(2)下表为某
(1)实验所用的测量工具弹簧测力计和刻度尺.
(2)①由表中第三组实验数据可知,有用功W=Gh=3N×0.1m=0.3J,
总功W总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J;斜面的机械效率η=
W |
W总 |
0.3J |
0.5J |
接触面 | 粗糙程度 | 物重/N | 斜面高度/m | 斜面长/m | 拉力/N | 机械效率 |
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 利用实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置,钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动.每次
A、小球释放的初始位置是适当,不是越高越好,否则初速度太大,小球的运动轨迹比较平坦,竖直方向记录的高度较好,测量时间的误差会很大,故A错误.
B、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B正确;
C、小球在竖直面内做平抛运动,所以实验前要用重锤线检查平板是否竖直,故C正确.
D、小球在竖直面内做平抛运动,避免因摩擦而使运动轨迹改变,小球运动时不应与木板上的白纸相碰撞.故D正确.
本题选错误的,故选:A.
(2)物体在竖直方向做自由落体运动,故在竖直方向有△h=h2-h2=gT2,
则得 T=