题目内容
【题目】斜面被广泛应用于日常生活中,如图(a)所示。某小组同学为了比较使用斜面提升物体拉力所做功W与不用斜面直接提升物体拉力所做功W2的关系,选取了倾角和斜坡长度相同但材料不同的斜面、重为2N的物块、测力计等器材进行实验,已知斜面粗糙程度甲>乙>丙。他们用平行于斜面的力将物块从底部匀速上拉至斜面顶端,如图(b)所示。通过计算得到了在不同斜面上拉力所做功W1分别如表所示。
序号 | 斜面 | W1(焦) |
1 | 甲 | 3.10 |
2 | 乙 | 2.90 |
3 | 丙 | 2.25 |
(1)分析实验序号1或2或3的数据及相关条件,可以得出初步结论:使用粗糙斜面提升物体拉力所做功W1________不用斜面直接提升物体拉力所做功W2
(2)分析实验序号1和2和3的数据及相关条件,可以得出初步结论:_______使用斜面提升物体拉力所做功W1越接近于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2
(3)请在前面实验结论的基础上,进行合理的推理,可得出:________。
【答案】大于 斜面越光滑 若斜面很光滑,摩擦力为零时,使用斜面提升物体拉力所做功W1等于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2
【解析】
第一空.不用斜面时做的功为:W2=Gh=2N×1m=2J<W1,所以使用粗糙斜面提升物体拉力所做功W1大于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2
第二空.因为斜面粗糙程度甲>乙>丙,由表格数据知,所以可以得出斜面越光滑,使用斜面提升物体拉力所做功W1所越接近于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2;
第三空.根据“斜面越光滑,使用斜面提升物体拉力所做功W1所越接近于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2”知,若斜面很光滑,摩擦力为零时,使用斜面提升物体拉力所做功W1等于不用斜面直接提升物体拉力所做功W2。
【题目】如图(a)所示为某课外小组自制的温度计,瓶子作为液泡装满某种液休,在密封的瓶塞上插上足够长的细管。为了探究薄壁细管内的液柱高度h与哪些因素有关,他们首先选用横截面积为S1的细管进行实验,把液泡浸没在不同温度的水中,如图(b)所示,并将数据记录在表一中。然后换用横截面积为S2的细管重复实验,将数据记录在表二中。(已知S1> S2)
表一 横截面积S1
序号 | 温度 | 液柱高度h(cm) | 温度变化量Δt(℃) | 液柱高度的变化量Δh(cm) |
1 | 0 | 5 | 10 | 2 |
2 | 10 | 7 | ||
3 | 20 | 9 | 20 | 4 |
4 | 40 | 13 | ||
5 | 60 | 17 | 40 | 8 |
6 | 100 | 25 |
表二 横截面积S2
序号 | 温度 | 液柱高度h(cm) | 温度变化量Δt(℃) | 液柱高度的变化量Δh(cm) |
7 | 0 | 6 | 5 | 1.5 |
8 | 5 | 7.5 | ||
9 | 10 | 9 | 20 | 6 |
10 | 30 | 15 | ||
11 | 60 | 24 | 30 | 9 |
12 | 90 | 33 |
(1)分析比较实验序号_______的数据及相关条件,可得出的初步结论是:同一液泡,t相同时,S越小,h越大。
(2)分析比较表一(或表二)中液柱高度h和温度t的数据及相关条件,可得出的 初步结论是:_____。
(3)接着该小组又研究了表一(或表二)中液柱高度变化量Δh和温度变化量Δt 的关系,可归纳得到结论:___________。