探究斜面的机械效率
物理活动课上,同学们骑自行车经过一个斜坡,小明沿直线奔向坡顶,小红则沿着“S”形路线骑向坡顶。到达坡顶时两人很有感慨地进行了一番对话,如图15所示。 (1)为了验证小明的说法,他们设计实验测量斜面的机械效率:
①如图16所示,选用的器材有长木板、木块1、木块2各一个,还需要的测量工具是刻度尺和 _____ _______。 ②在实验过程中应拉动木块1应做___________运动。 ③他们进行了甲、乙、丙三次操作:
以上三次操作过程,能验证小明说法的两次操作是_______________。
④如果小明的说法正确,你选择的两次操作中机械效率的大小关系是_________。
(2)小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用,请举出一例:______________。
探究影响动能大小的因素
图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题:
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系;设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受 的关系。
(2)甲实验是钢球通过被推动 的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果 ,将永远做匀速直线运动。
(3)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能,请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系? . 六、拓展探究
1、物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关,小明有如下猜想:
猜想一:物体下落的快慢与物体的材料有关; 猜想二:物体下落的快慢与物体下落的高度有关; 猜想三:物体下落的快慢与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列的实验,实验数据记录如下: ⑴为验证猜想一,应比较实验序号
和 , 结
论
是: ; ⑵请你帮助小明验证猜想三:
①器材:0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺,还 需要的器材是 ; ②实验步骤: ③结论:
⑶小敏同学也对这个问题进行了研究,她让两片完全相同的纸(一张平展,另一张对折)同时从三楼由静止开始下落,她发现两片纸 (填“同时”或“不同时”)着地,此下落过程中两片纸作的 (填“是”或“不是”)自由落体运动,因为 。 2、我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识。
1双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明○
力的作用效果跟力的 有关;
2在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从○
两个小孔流了出来,其中下孔流出的水喷得最急,这表明液体的压强随深度的增加而 ________ ;
3往空矿泉水瓶内注入少量的热水,○摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这说明 ;
4将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,○用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明在压力相同的条件下 。 3、在某次探究活动中,小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时,所处高度越高,到达斜面底端的速度越大,而与小球质量无关”这一结论产生了质疑。他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度——
猜想一:可能与小球在光滑斜面上的高度无关
猜想二:可能与小球的质量有关
他选择了一些实验器材,进行了如下实验(图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置,钢球1、2、3的质量关系为m1
(1)实验一是为了验证猜想 (选填“一”或“二”),通过该实验他得到的结论是:小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量_________ __(选填“有关”或“无关”)
(2)实验二中,小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放,到达底端时的速度分别为v2、v3,请判断v2 v3(选填“>”、“=”或“
(3)在完成了以上探究后,小明继续进行“探究动能的大小与速度的关系”的实验三,根据实验的结果 :他得出了“速度越大,动能越大”的结论,你认为他的结论是否可靠? (选填“可靠”或“不可靠”)。原因是 。
实验三:
七、计算题
1、建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中: (1)该工人提升建材时的有用功率是多少? (2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦) (3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s)。她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如下表所示,她要选用其中的一台。
请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。
2、如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,拉力F的功率为2kW。不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。求:
(1)拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少? (2)罐笼A的重力是多少?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
A
图
14
、为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图l0所示的实验。
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的 时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)实验表明,_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
0、某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面,小车和数值钟“测量小车的平均速度”,
如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”
(1)请你根据图示完成下表
(2)分析表中的数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?
探究斜面的机械效率
物理活动课上,同学们骑自行车经过一个斜坡,小明沿直线奔向坡顶,小红则沿着“S”形路线骑向坡顶。到达坡顶时两人很有感慨地进行了一番对话,如图15所示。 (1)为了验证小明的说法,他们设计实验测量斜面的机械效率:
①如图16所示,选用的器材有长木板、木块1、木块2各一个,还需要的测量工具是刻度尺和 _____ _______。 ②在实验过程中应拉动木块1应做___________运动。 ③他们进行了甲、乙、丙三次操作:
以上三次操作过程,能验证小明说法的两次操作是_______________。
④如果小明的说法正确,你选择的两次操作中机械效率的大小关系是_________。
(2)小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用,请举出一例:______________。
探究影响动能大小的因素
图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置,实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下,碰到同一木块上。图乙是研究“牛顿第一定律”的实验装置,实验中让同一小车从斜面上相同的高度由静止滚下,在粗糙程度不同的平面上运动。请回答以下问题:
(1)设计甲实验的目的是研究钢球动能的大小与 的关系;设计乙实验的目的是研究运动的小车与所受 的关系。
(2)甲实验是钢球通过被推动 的大小,说明钢球对木块做功的多少,从而判断钢球动能的大小;乙实验是通过木块在粗糙程度不同的平面上运动的远近,推理得出:在理想情况下,运动的物体如果 ,将永远做匀速直线运动。
(3)我们知道物体的质量和它的速度都能影响物体的动能,请在下面的横线上写出怎样研究物体的动能与质量的关系? . 六、拓展探究
1、物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力的作用比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。为了探究自由落体运动快慢与哪些因素有关,小明有如下猜想:
猜想一:物体下落的快慢与物体的材料有关; 猜想二:物体下落的快慢与物体下落的高度有关; 猜想三:物体下落的快慢与物体的质量有关。
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列的实验,实验数据记录如下: ⑴为验证猜想一,应比较实验序号
和 , 结
论
是: ; ⑵请你帮助小明验证猜想三:
①器材:0.5kg的铁球A、1kg的铁球B和皮尺,还 需要的器材是 ; ②实验步骤: ③结论:
⑶小敏同学也对这个问题进行了研究,她让两片完全相同的纸(一张平展,另一张对折)同时从三楼由静止开始下落,她发现两片纸 (填“同时”或“不同时”)着地,此下落过程中两片纸作的 (填“是”或“不是”)自由落体运动,因为 。 2、我们可以利用矿泉水瓶做小实验来说明一些物理知识。
1双手挤压空矿泉水瓶可以使瓶子变形,如果施加的力增大,瓶子变形程度就加大,这表明○
力的作用效果跟力的 有关;
2在空矿泉水瓶侧壁不同高度的地方锥出上、下两个小孔,往里面倒满水,可以观察到水从○
两个小孔流了出来,其中下孔流出的水喷得最急,这表明液体的压强随深度的增加而 ________ ;
3往空矿泉水瓶内注入少量的热水,○摇晃后倒掉并立即盖紧瓶盖,过一会儿发现瓶子慢慢向内凹陷,这说明 ;
4将空矿泉水瓶放倒在水平桌面上,○用力向它的侧面吹气它会滚动,但用同样的力向它的底部吹气它却不容易滑动,这表明在压力相同的条件下 。 3、在某次探究活动中,小明对老师给出的“小球在光滑斜面由静止释放时,所处高度越高,到达斜面底端的速度越大,而与小球质量无关”这一结论产生了质疑。他猜想小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度——
猜想一:可能与小球在光滑斜面上的高度无关
猜想二:可能与小球的质量有关
他选择了一些实验器材,进行了如下实验(图中A、B、C分别表示小钢球在第0.1s末、第0.2s末、第0.3s末所处的位置,钢球1、2、3的质量关系为m1
(1)实验一是为了验证猜想 (选填“一”或“二”),通过该实验他得到的结论是:小球从同一光滑斜面上自由滚到底端时的速度与小球的质量_________ __(选填“有关”或“无关”)
(2)实验二中,小球2和3在同一光滑斜面的不同高度处同时由静止释放,到达底端时的速度分别为v2、v3,请判断v2 v3(选填“>”、“=”或“
(3)在完成了以上探究后,小明继续进行“探究动能的大小与速度的关系”的实验三,根据实验的结果 :他得出了“速度越大,动能越大”的结论,你认为他的结论是否可靠? (选填“可靠”或“不可靠”)。原因是 。
实验三:
七、计算题
1、建筑工地上,工人们需要将一堆建材运到10m高处。姜荣同学设计安装了如图所示的装置.装置中每个滑轮重l00N。工人利用该装置每次提升一块重900N的建材,该工人拉绳子的速度是0.8m/s,在施工过程中: (1)该工人提升建材时的有用功率是多少? (2)该装置的机械效率是多少?(不计绳重和摩擦) (3)孙萍同学想用电动机做动力替代人工作,将该装置改造成简易的起重机(吊起物体的速度限定在0.4m/s)。她到仓库找到了两台电动机,铭牌上的部分数据如下表所示,她要选用其中的一台。
请你帮助选择,就你所选的电动机,说明如何使用该装置才能做到合理配置。
2、如图14所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处。已知被提升的建筑材料的质量为280kg,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10m的高度,拉力F的功率为2kW。不计摩擦及钢丝绳、动滑轮的重。求:
(1)拉力F对所提升的建筑材料做的功是多少? (2)罐笼A的重力是多少?
(3)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
A
图
14
、为了比较水和食用油的吸热能力,小明用两个相同的装置做了如图l0所示的实验。
实验数据记录如下表。
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的 时间,此时,水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)实验表明,_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。
0、某物理兴趣小组利用带有刻度尺的斜面,小车和数值钟“测量小车的平均速度”,
如图所示,图中显示的是他们测量过程中的小车在甲、乙、丙三个位置及其对应时间的情形,显示时间的格式是“时:分:秒”
(1)请你根据图示完成下表
(2)分析表中的数据,小车全程是做匀速运动吗?为什么?