摘要:如图24所示.两个物体甲和乙通过细绳与弹簧连接在一起.甲重10N放在地面上,乙重5N被吊在空中.它们均保持静止.若不计弹簧及细绳的重量.弹簧受到的拉力为 N.甲物体受到的合力为 N.
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如图24甲、乙所示,研究“两定一动”和“一定两动”滑轮组的机械效率,请你:
(1)在图乙上画出滑轮组的绕线方法(所给滑轮都用上);
(2)如果用这两个滑轮组分别提升同一重物,你认为影响滑轮组机械效率的主要原因是:______;
(3)若用甲滑轮组提升更重的物体,则甲滑轮组的机械效率得到提高的主要原因是:______;
(4)不考虑绳重、轴摩擦,用两个滑轮组分别提升同一重物G,测得甲图中的动滑轮重为G
,且G
:G=1:3;乙图中的两个动滑轮总重为G
,且G
:G=2:3。通过计算可知:甲滑轮组的机械效率![]()
是乙滑轮组机械效率![]()
的______倍。
![]()
(1)在实验操作过程中应
竖直向上匀速
竖直向上匀速
拉动弹簧测力计.(2)小磊和同组的同学用弹簧测力计拉动绳子自由端,将质量为200g的钩码从A位置匀速提升到B位置,同时弹簧测力计从图中的A'位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计对绳的拉力为F,弹簧测力计的示数如图乙所示.则弹簧测力计对绳的拉力为F是
1.2
1.2
N;钩码上升的距离是10
10
cm.(3)实验后,小磊与小明的小组交流实验数据如表:
| 实验组别 | 次 数 |
动滑轮重G/N | 拉力F/N | 弹簧测力计上升的距离s/m | 总功 W总/J |
钩码重G/N | 钩码上升 高度h/m |
有用功 W有/J |
机械效率 η/% |
| 小 磊 |
1 | 0.3 | 0.2 | 0.24 | 2 | 0.1 | 0.2 | 83.3 | |
| 2 | 0.3 | 2.2 | 0.2 | 0.44 | 4 | 0.1 | 0.4 | 90.9 | |
| 小 明 |
1 | 0.3 | 1.3 | 0.2 | 0.26 | 2 | 0.1 | 0.2 | |
| 2 | 0.3 | 2.3 | 0.2 | 0.46 | 4 | 0.1 | 0.4 | 87.0 |
结合实验图和表格中的实验数据可知,使用动滑轮可以
省力
省力
(选填“省力”、“省距离”或“改变力的方向”).通过分析实验数据,可以得出结论:
使用同样的动滑轮提升物体时,
提升的物体越重
提升的物体越重
,动滑轮的机械效率越高.(4)两小组的同学在交流实验数据时发现:使用同样的动滑轮,提升相同的重物匀速上升同高度,即有用功相同的情况下,小磊的小组测得的动滑轮机械效率较高.其原因可能是
两组实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同;测拉力时没有使测力计匀速上升(或没有竖直拉动测力计),造成测量的力不准确等
两组实验过程中滑轮和轮与轴间的摩擦大小不同;测拉力时没有使测力计匀速上升(或没有竖直拉动测力计),造成测量的力不准确等
.小明猜想动能的大小可能与物体质量和运动速度有关,于是设计了如图甲、乙所示的实验,探究动能的大小与哪些因素有关.

上述甲、乙两组实验中:
(1)①选用图甲探究的是动能与
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的
③物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是
(2)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.
表一(钢球质量为m=100g)
表二(钢球撞击时的速度为v=8cm/s)
分析这两组数据可以得出:
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上述甲、乙两组实验中:
(1)①选用图甲探究的是动能与
运动速度
运动速度
的关系,理由是:两球质量
质量
相等;得出的结论是:物体质量一定时,运动速度越大,动能越大
物体质量一定时,运动速度越大,动能越大
.②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是两球到达水平面时,具有相同的
速度
速度
.③物理研究方法有许多,如等效替代法、类比法、对比法、控制变量法;本实验中运用了两种研究方法,一是
控制变量法
控制变量法
法;二是转换法,就是通过观察木块滑行的距离
木块滑行的距离
的大小,来判断小球动能的大小.(2)质量和速度谁对动能的影响较大呢?小明所在的物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示.
表一(钢球质量为m=100g)
| 序号 | 钢球撞击速度 v/(cm/s) | 木块滑行距离s/cm |
| 1 | 8 | 10 |
| 2 | 16 | 40 |
| 3 | 24 | 90 |
| 序号 | 钢球质量m/g | 木块滑行距离 s/cm |
| 1 | 100 | 10 |
| 2 | 200 | 20 |
| 3 | 300 | 30 |
速度
速度
对物体的动能影响较大.依据是速度不变,质量增加为原来的几倍,动能增加为原来的几倍,质量不变,速度增大为原来的几倍,动能增大为原来的几的平方倍
速度不变,质量增加为原来的几倍,动能增加为原来的几倍,质量不变,速度增大为原来的几倍,动能增大为原来的几的平方倍
.| 实验 序号 |
甲 | 乙 | ||
| 体积 V/cm3 |
质量 m/g |
体积 V/cm3 |
质量 m/g | |
| 1 | 10 | 12 | 10 | 6 |
| 20 | 24 | 20 | 12 | |
| 3 | 30 | 36 | 30 | 18 |
| 4 | 40 | 48 | 40 | 24 |
(2)通过对以上图象的分析,你可得到的结论是什么
同种物质的质量和体积的比值是相同的
同种物质的质量和体积的比值是相同的
(只要写一条)(3)在甲、乙中各取一个物块(相同体积)放入水中的最终状态情况如图所示.
请你指出图中A、B分别属于哪种物质?
A属于甲,B属于乙
A属于甲,B属于乙
它们所受浮力FA >
>
FB(选填“>”、“<”或“=”)表一 液体A
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 液体到下表面的距离h(米) | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 |
| 上表面受到的压力F1(牛) | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 | 8.0 |
| 上表面受到液体的压力F2(牛) | 2.0 | 4.0 | 6.0 | |||
| 下表面受到液体的压力F3(牛) | 16.0 | 18.0 | 20.0 | 22.0 | 24.0 | 26.0 |
| 实验序号 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 液体到下表面的距离h(米) | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 |
| 上表面受到的压力F1(牛) | 5.6 | 7.8 | 10.0 | 10.0 | 10.0 | 10.0 |
| 上表面受到液体的压力F2(牛) | 2.2 | 4.4 | 6.6 | |||
| 下表面受到液体的压力F3(牛) | 17.6 | 19.8 | 22.0 | 24.2 | 26.4 | 28.6 |
浸没在同种液体中时,圆柱体下表面所受的液体压力与下表面所处的深度成正比
浸没在同种液体中时,圆柱体下表面所受的液体压力与下表面所处的深度成正比
.(2)分析比较实验序号
4、10(或5、11;或6、12)
4、10(或5、11;或6、12)
数据中的距离h 和上表面受到液体压力F2 的关系及相关条件,可以得出的初步结论为:当深度相同时,液体的密度越大,圆柱体上表面受到液体的压力越大.(3)请将表一和表二中6个空格填写完整.
(4)甲同学进一步分析了表一、表二中的后三列数据和相关条件,计算了F3 和F1 的差值,分别为14.0牛、16.0牛、18.0牛和14.2牛、16.4牛、18.6牛,由此得出结论:浸没在同种液体中的圆柱体,上、下表面受到的液体压力差随深度的增大而增大.请判断,甲同学的分析
错误
错误
(选填“正确”或“错误”)(5)乙同学进一步分析了表一、表二中的后三列数据和相关条件,计算了F3和F2的差值,由此得出结论:
(a)
浸没在同种液体中的长方体,下、上表面受到的液体压力差是个定值
浸没在同种液体中的长方体,下、上表面受到的液体压力差是个定值
;(b)
浸没在不同液体中的长方体,下、上表面受到的液体压力差不同,液体密度越大、压力差越大
浸没在不同液体中的长方体,下、上表面受到的液体压力差不同,液体密度越大、压力差越大
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