题目内容
【题目】小明同学研究“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想,斜面的机械效率跟:
A.斜面的倾斜程度有关: B.斜面的粗糙程度有关,C.斜面的长有关: D.物体受的重力有关。小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程。(参看图,表中①③两次实验所用斜面是相同的,设物体在斜面上做匀速直线运动)
实验次数 | 斜面倾角 | 斜面粗糙程度 | 物重G/N | 斜面高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 斜面长s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η(%) |
① | 37° | 粗糙 | 2 | 0.6 | 1.7 | 1 | 1.2 | 1.7 | |
② | 37° | 较光滑 | 2 | 0.6 | 1.4 | 1 | 1.2 | 86 | |
③ | 45° | 粗糙 | 2 | 0.7 | 1.8 | 1 | 1.4 | 1.8 | 78 |
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据______;
(2)通过对比实验①、②数据,可验证猜想______填写字母);
(3)分析上述实验数据可知:粗糙程度相同的斜面,倾角越小,沿斜面的拉力越小,斜面的机械效率越______;实验证明:机械效率的高低与是否省力______;
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的倾斜程度和______不改变
【答案】71,1.4 B 低 跟斜面的倾斜程度有关 斜面的粗糙程度
【解析】
(1)本题求总功,有用功,机械效率,分别用公式W总=Fs、W有=Gh、求出;
(2)比较①②两次实验可知斜面的粗糙程度不同,两次的机械效率大小不同,从而可知斜面的机械效率大小与斜面的摩擦程度有关;
(3)分析实验数据时,要注意明确其变量与不变量,再分析在不同实验条件下,对拉力、机械效率大小的影响,由此即可得出结论;
(4)利用控制变量法,若要验证斜面的机械效率跟物体的重力有关,就必须控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度这些量不改变。
(1)[1]①中的机械效率为
②中的总功为
W=Fs=1.4N×1m=1.4J
(2)[2]由表中①②的实验数据可知:斜面越光滑,机械效率越大,即摩擦力越小,机械效率越大,故机械效率与斜面的粗糙程度有关,可以验证猜想B;
(3)[3]通过分析数据可以得出,光滑程度相同的斜面,倾角越小,沿斜面的拉力越小,斜面的机械效率越低。
[4]实验证明,机械效率的高低与省力跟斜面的倾斜程度有关。
(4)[5]要验证猜想D:斜面的机械效率与物体受的重力有关,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变而物体重力不同。
【题目】如图1所示为某型号车装转盘式回转钻机,其配备有液压双卷扬机、塔架滑轮组、水龙头两侧吊环联动辅助加压装置,遇到泥岩、强风化、基岩等地层结构可以辅助加压钻进,以提高成孔效率;其主要技术参数如表、塔架简化图如图—2所示。(g取10N/kg)
电动机单绳最大拉力(×103N) | 40 | 大钩最大提升能力(×103N) | 100 | |
钻塔高度(mm) | 15000 | 空载重量(kg) | 27500 | |
发动机 | 额定输出功率(×103W) | 194 | 与地面接触的总面积(m2) | 0.4 |
转速(r/min) | 2300 | 水平路面行驶最大速度(km/h) | 72 |
(1)整个机械空载在水平路面上以最大速度匀速行驶时,受到的阻力是?
(2)当大钩以0.2m/s的速度匀速吊起质量为1.5×103kg的钻头时,此时单绳的拉力为2.1×104N。求单绳拉力的功率和滑轮组的机械效率。(计算结果保留整数)
(3)请你提出一条提高此类机器机械效率的措施(合理即可)
【题目】小华想知道小灯泡的亮暗程度与哪些因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压为2.5V的灯L1和额定电压为3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图所示的电路进行探究:
(1)小华连接电路后闭合开关,灯L1几乎不发光,接下来操作______;
(2)电路正常,按图所示的电路继续进行实验:闭合开关,移动滑片P,测出灯L1的相关物理量,记录和计算结果如下表:
次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实际功率P/W | 电阻R/Ω |
1 | 1.6 | 0.20 | ||
2 | 2.0 | 0.22 | 9.09 | |
3 | 2.5 | 0.24 | 10.42 |
小华注意到灯L1的亮度变化是:第二次比第一次亮, 第三次比第二次亮,再结合表中数据可得出的结论是:小灯泡越亮,它的实际功率越______(选填“大”或“小”); 由测量数据还可计算出灯L1在实际电压为1.6V时的灯丝电阻为______Ω,L1的额定功率是______W。
(3)用L2替换L1重复上面的实验时,需要改变______表的量程,结果发现灯L2的亮度变化规律与灯L1相似;
(4)有同学认为“用上表中灯L1的3次电阻的平均值代表它的电阻更准确”,这种说法错误的原因是其忽略了______的影响。