题目内容
【题目】在“测滑轮组机械效率”的实验中,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G,再按如图所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计_________(选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,图中弹簧测力计示数是________N。
(2)按照正确的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F______(选填“>”“=”或“<”)G。
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量____________,从而计算有用功和总功。
(4)在此实验中,若仅增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率将______(选填“增大”“不变”或“减小”)。
【答案】缓慢匀速提升 0.8 > 钩码和弹簧测力计移动的距离 增大
【解析】
(1)本实验中,应匀速向上拉弹簧测力计;弹簧测力计时要先明确分度值;
(2)使用滑轮组时,拉力不仅要克服物体的重力,还要克服动滑轮的重力及机械摩擦;
(3)根据滑轮组机械效率的公式分析测量哪些物理量;
(4)使用滑轮组时,做的额外功不变,仅增加钩码的重力,增大了有用功,由此分析机械效率的变化。
(1)为了读数准确、方便,测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计缓慢匀速提升时读数;图中弹簧测力计分度值0.2N,示数是0.8N;
(2)由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,所以,但其成立的条件是不考虑机械自重和摩擦。若考虑的机械自重和摩擦,拉力F大于;
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,为了测量钩码和弹簧测力计移动的距离,由W有=Gh得到有用功,由W总=Fs得到总功;
(4)整个滑轮组保持不变,即额外功不变。因为对钩码做的功为有用功,仅增加钩码的重力,即增大了有用功,因此机械效率就会增大。
【题目】在“探究实心圆柱体对地面的压强与哪些因素有关”的实验中,某中学一小组的同学们认为此压强跟圆柱体的密度ρ、高度h、圆柱体底面积S是有关的,但有怎样的关系看法不同。于是,在老师的帮助下,小组的同学们从实验室里挑选了由不同密度的合金材料制成的高度和横截面积不同、质量分布均匀的实心圆柱体做实验,测出实心圆柱体竖直放置时(如图所示)对水平桌面上海绵的压下深度,实验记录见下表。
序号 | 物体 | 底面积S/cm2 | 高度h/cm | 海绵被压下深度/cm |
1 | 合金甲圆柱体A | 10 | 5 | 0.5 |
2 | 合金甲圆柱体B | 10 | 10 | 1 |
3 | 合金甲圆柱体C | 20 | 10 | 1 |
4 | 合金乙圆柱体A | 10 | 5 | 1.5 |
5 | 合金乙圆柱体B | 10 | 10 | 3 |
6 | 合金乙圆柱体C | 20 | 10 | 3 |
(1)该小组同学是通过_________________________来判断压强大小的。
(2)分析实验1、2或4、5可以得出:当圆柱体的材料密度相同时,实心圆柱体对海绵的压强与圆柱体的____________有关。
(3)分析实验____________可以得出,当圆柱体的密度相同时,实心圆柱体对海绵的压强与底面积无关。
(4)此探究过程用到的科学探究方法有____________________、__________。
(5)实验结束之后,同学们在老师的指导下,以某一合金圆柱体为研究对象,推导它对海绵的压强大小的表达式(已知合金的密度为ρ,实心圆柱体的高度为h,底面积为S)。表达式为____________。
(6)上面推导出的表达式____________(选填“能”或“不能”)应用于各类固体的压强的计算。