题目内容
【题目】小宇用如图所示的装置探究“动能的大小与什么因素有关?”的实验步骤如下:
(1)将质量为m的小球从光滑斜面上的A处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示;
(2)将质量为m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示;
(3)将质量为2m的小球从光滑斜面上的B处静止释放,滚下后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图丙所示。
根据上述三次实验,回答下列问题:
①实验中小球动能的大小是通过观察比较_____反映出来的,这里用到了物理学研究问题的一种_____方法(选填“直接测量”、“放大”或“转换”);
②为了探究动能的大小与物体运动速度的关系,应选用_____两个图来分析,并由此得出的实验结论是_____;
③分析乙、丙两图,得到的实验结论是_____;其中小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中,小球的_____能转化为动能。
【答案】木块在水平面上移动的距离 转换 甲乙 物体的质量一定时,速度越大,动能越大 物体的速度一定时,质量越大,动能越大 重力势
【解析】
①小球动能大小不能直接测量,而是通过小球推动木块在水平面上移动的距离来反映的,采用了转换法。
②甲乙两图中两球的质量相同,但高度不同,这样小球到达底端时的速度不同,高度越高,小球到达水平面时的速度越大,所以可以探究动能大小与速度的关系;
速度越大的小球,撞击木块时,木块移动的距离越远,说明小球的动能越大,由此可以得出的结论是:物体的质量一定时,速度越大,动能越大。
③乙丙图中两球的质量不同,高度相同,小球到达底端时的速度相同,所以可以探究动能大小与质量的关系;质量大的小球撞击木块时,木块移动的距离远,说明小球的动能越大;由此可以得出的结论是:在速度一定时,物体的质量越大,动能越大;
小球在光滑斜面上从B处滚到底端的过程中,高度减小,重力势能减小,速度变快,动能增加,重力势能转化为动能。
【题目】小明在测滑轮组机械效率时,记录了如下实验数据(不计绳重和摩檫)
滑轮组组成 | 钩码重/N | 钩码升高的高度/m | 动滑轮重/N | 绳子自由端移动距离/m |
两个定滑轮,一个动滑轮 | 4 | 0.1 | 0.5 | 0.3 |
(1)根据表中数据画出滑轮组的绕线方式(如图中)。
(______)
(2)根据表中数据计算滑轮组的机械效率为_____。
(3)若绳子承受最大拉力为20N,此滑轮组的最大效率为_____。
(4)当动滑轮重为_____N时,使用该滑轮组提起10N重的钩码刚好省一半的力。
(5)在实验中重物移动的速度为0.1m/s.拉绳的功率为3W,则有用功率为_____。