题目内容
【题目】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中,小明用同一滑轮组进行了三次实验,实验数据如表:
序号 | 动滑轮重 | 物重 | 物体上升的 | 绳端收到的拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 滑轮组的机械效率η/% |
1 | 0.5 | 1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | 55.6 |
2 | 0.5 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7 |
3 | 0.5 | 4 | 0.1 | 0.3 |
(1)根据表格中的数据,在图甲种画出滑轮组的绕绳方法.
(2)实验中,沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升,在测量绳端所受的拉力时,弹簧测力计应(选填“保持静止”或“匀速上升”)
(3)第三次试验时,测力计示数如图乙所示,此时绳端受到的拉力为N,滑轮组的机械效率为%
(4)根据表格中的数据分析可知: ①随着物重的增大,额外功(选填“变小”、“不变”或“变大”),原因是
②要提高同一滑轮组机械效率,可以采取的措施.
【答案】
(1)
(2)匀速上升
(3)1.8;74.1
(4)变大;克服摩擦做功更多;增加提起的物重或减轻动滑轮重
【解析】解:(1)分析表中数据可知,动力作用点移动的距离s是钩码上升高度h的3倍,说明由三段绳子承担物重,故滑轮组的绕线情况如下图所示:
(2.)在缓慢提升物体时,还需克服机械摩擦做功,所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率,所以需在缓慢匀速提升时读数;
(3.)图中弹簧测力计的分度值为0.2N,所以拉力F=1.8N,第三次试验时,滑轮组的机械效率为:η= = = ×100%≈74.1%;
(4.)根据表格中的数据分析可知:①滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功;随着物重的增大,动滑轮的重力不变,物重越大,摩擦力越大,所以额外功变大; ②提高滑轮组机械效率可以增大提升的物重、换用轻质的动滑轮、减小摩擦等.
故答案为:(1)见上图;(2)匀速上升;(3)1.8;74.1;(4)①变大;克服摩擦做功更多;增加提起的物重或减轻动滑轮重.
(1)先根据表中的数据,分析确定承担物重的绳子的段数,然后再进行绕绳;(2)在使用滑轮组时,滑轮组还要克服一些机械摩擦,所以要测量滑轮组的机械效率,需使物体上升进行读数;(3)由图读出弹簧测力计的读数(拉力大小)、承担物重的绳子股数n,则s=nh,利用η= = 求滑轮组的机械效率;(4)①滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功;
②使用滑轮组时,做的额外功不变,增加物重,增加了有用功,因此机械效率会变大;同时换用轻质的动滑轮、减小摩擦等都可以提高机械效率.
【题目】近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,如表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:
质量 | 10kg |
轮胎与地面接触面积 | 30cm2 |
最大速度 | 16km/h |
充满电行程 | 24km |
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶.若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
【题目】夏天,小华发现爸爸将水和防冻液(主要成分是不易蒸发、密度为1.11g/cm3的乙二醇)混合后加入汽车水箱,他很不解:夏天为什么还要加防冻液?他思考后认为,加防冻液后,混合液的比热容和沸点都可能发生变化.
(1)小华对混合液比热容的变化情况作了进一步思考,觉得混合液的比热容应随含水量(水在混合液中所占体积之比)的增大而增大.为此,他在图甲装置的两支相同试管中分别加入体积相同、含水量不同的混合液,通过实验进行验证.
①实验中存在的问题是 .
②纠正后,实验通过来比较不同混合液的比热容的大小.
(2)小华继续探究混合液沸点与含水量的关系,测得数据如下:
含水量W/% | 50 | 40 | 30 | 20 | 10 | 5 |
混合液沸点t/℃ | 107 | 110 | 116 | 124 | 141 | 160 |
请在图乙中,描点作出含水量W与混合液沸点t的关系图线.
(3)混合液的含水量为15%时,沸点是℃.
(4)混合液沸腾后冷却,小华测出其密度,发现混合液的密度比混合前利用水和防冻液的质量、体积算出的密度要大.对于混合液沸腾冷却后密度变大的原因,他提出如下猜想: 猜想1:防冻液与水混合时总体积变小;
猜想2:混合液沸腾过程中水大量汽化.
①若猜想1正确,则混合液总体积变小的原因是 .
②为验证猜想2是否正确,他设计了以下方案:将混合液加热至沸腾,分别测出沸腾过程中不同时刻的温度,若猜想正确,实验时可观察到;混合液密度变大的原因是 .