探究“物体的动能与势能”
(1)在探究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验中,让质量不同的铁球从斜面的同一高度由静止释放,撞击同一木块,能将木块撞出一段距离.如图1甲所示.请回答下列问题:
①从同一高度由静止释放的目的是
保持速度相同
保持速度相同
_,该实验的目的是研究铁球的动能大小与
质量
质量
(选填“质量”或“速度”)的关系.该实验铁球的速度是指铁球从斜面由静止滚下到水平面与木块碰撞
(选填“前”、“后”或“前、后均可”)的速度,它是通过
高度
高度
(选填“高度”或“质量”)来改变的.
该实验是通过观察木块被撞后移动的距离,来判断出
铁球
铁球
(“铁球”或“木块”)具有的动能的大小.
②图1乙是高速公路的限速牌,限制车速实际上是限制车的
质量
质量
,但是不同车型的车限速却不一样,原因是
不同的车型质量不同
不同的车型质量不同

(2)探究物体的重力势能(甲、乙、丙三物体的质量关系为:m=m<m,木桩起始位置高度相同)
①比较图2中A、B两木桩扎入沙坑的深度,可以得出的结论是:质量一定时,物体的高度越大,具有的重力势能就
越大
越大

②若图2中B、C两木桩扎入沙坑的深度相同,
(选填“能”、“不能”)说明乙、丙的重力势能相同,你的理由是
两木桩扎入沙坑的深度相同
两木桩扎入沙坑的深度相同

(3)图3是上海“明珠线”某轻轨车车站的设计方案图,与站台连接的轨道有一定的坡度.请你从节能的角度分析这样设计的优点.
车进站时的部分动能转化为重力势能,减小因刹车消耗的机械能(动能);车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能的作用
车进站时的部分动能转化为重力势能,减小因刹车消耗的机械能(动能);车出站时储存的重力势能又转化为动能,起到节能的作用

小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图1所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.

(1)小红应
竖直
竖直
向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为1.0N,同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重
G/N
弹簧测力计提升的高度h/m 有用功
W有用/J
总功
W/J
机械效率
η
2 0.2 0.2 0.2 100%
(2)小红测算得滑轮组的机械效率为100%,同组的小雪立即意识到出现了错误,小雪判断的依据是
有用功不可能等于总功
有用功不可能等于总功
.请你帮助小红找出导致错误结果的物理量是
弹簧测力计提升的高度0.2
弹簧测力计提升的高度0.2

(3)该滑轮组的机械效率实际为
66.7
66.7
%.
(4)接着小雪想“探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些?”她利用如图2甲所示的同一滑轮组分别做了三次实验,并重新设计了记录数据的表格,将实验数据填入下表:
实验次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的读数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率
1 2 5 0.8 15 83.3%
2 4 5 1.5 15 88.9%
3 6 5 2.2 15 90.9%
从实验数据分析得出,使用同一滑轮组,
增加钩码的重力
增加钩码的重力
可以提高滑轮组的机械效率.
(5)得出结论后小雪进一步猜想:滑轮组的机械效率可能还与其他因素有关,于是用另一滑轮组做了第四次实验(如图2乙所示)并将数据记录如下:
实验次数 钩码重/N 钩码上升的距离/cm 弹簧测力计的读数/N 弹簧测力计上升的距离/cm 机械效率
4 2 5 1 15 66.7%
比较实验1和实验4,小雪发现虽然所挂钩码相同,但弹簧测力计的读数不同,这是因为两次实验所用滑轮的重力不同,于是小雪得出另一结论:滑轮组的机械效率还与滑轮的重力有关,但小红认为小雪得出这一结论的过程还不够合理.请简要说明小红的理由:
实验次数太少
实验次数太少

(6)小雪在实验中还发现,即使所用动滑轮重和提起的钩码重都相同,测出的滑轮机械效率却不同.关于这个问题,同学中分别提出了两种猜想:
A.可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的;
B.可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的.
大家认为,这两种猜想都是有道理的.那么:
①你认为,提出猜想A的理由是:
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同
滑轮组绕法不同,提升相同重物时的摩擦力不同

②对于猜想B,你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果?请说出二点:
a:
测力计读数错误
测力计读数错误
    b:
提升物体高度读数错误
提升物体高度读数错误
 0  46958  46966  46972  46976  46982  46984  46988  46994  46996  47002  47008  47012  47014  47018  47024  47026  47032  47036  47038  47042  47044  47048  47050  47052  47053  47054  47056  47057  47058  47060  47062  47066  47068  47072  47074  47078  47084  47086  47092  47096  47098  47102  47108  47114  47116  47122  47126  47128  47134  47138  47144  47152  235360 

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