某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
实验次数 | 斜面的倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长度s/m | 机械效率η |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1 | 41.7% |
2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.2 | 1 | 78.1% |
3 | 最陡 | 5 | 0.7 | 4.3 | 1 | 81.4% |
(1)第1次实验中,木块所受摩擦力为________N。
(2)分析表中的数据可得出:在其它条件一定时,斜面越缓越________力(选填“省”或“费”);斜面越陡,机械效率越________(选填“高”或“低”)。
(3)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________。把第4次与第________次测量结果相比较,还能得出:在其它条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
(4)斜面在生产和生活中应用十分广泛,请你举出一个生产或生活中利用斜面的实例。举例:________。
学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,于是他想探究这种机械的特点。
(1)小明先用弹簧测力计测物体的重力,如图a所示,测量时应让物体保持________状态,并依据二力平衡的条件得出物体重力的大小等于弹簧测力计的示数。
实验 次数 | 斜面倾 角/度 | 斜面材料 (斜面的粗 糙程度) | 物体的 重力 G/N | 斜面 高度h/m | 沿斜面 拉力 F/N | 斜面的 长度 s/m | 机械效率 η/% |
1 | 15 | 毛巾 | 2.7 | 11.5 | 1.2 | 65 | 39.81 |
2 | 15 | 玻璃 | 2.7 | 11.5 | 0.9 | 65 | 53.08 |
3 | 15 | 木板 | 2.7 | 11.5 | 1 | 65 | 47.77 |
4 | 30 | 木板 | 2.7 | 19.5 | 1.4 | 65 | 57.86 |
5 | 60 | 木板 | 2.7 | 33.5 | 1.6 | 65 | 86.97 |
(2)他将物体放在如图b所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉物体,收集到上表中的实验数据:①比较表中物体重力G和拉力F的大小得出:使用斜面时________(选填“能”或“不能”)省力;②分析比较实验1、2、3,可知斜面的机械效率与________有关,③分析比较________(填实验次数的序号)可知:提升同一重物,当斜面粗糙程度和斜面的长度相同时,斜面越倾斜,斜面的机械效率________(选填“越高”或“越低”)。
(3)实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向________(选填“左”或“右”)移。
(4)下列实例中没有运用到斜面的是________
A.镊子 B.盘山公路 C.残疾人通道
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率约为________%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:________。
数 | 钩码 悬挂点 | 钩码总重 G/N | 钩码移动距离 h/m | 拉力 F/N | 测力计移动距离 s/m | 机械效率 η/% |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B点 | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 | 83.3 |
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重量有关:钩码越重,其效率越高”的结论?答:________;请简要说明理由:________。
小明用如图所示的装置探究杠杆的机槭效率,杠杆的质量分布均匀,右端固定在O点,杠杆可绕O点在竖直平面内转动:
(1)该实验中杠杆所做的额外功主要是________。
(2)他将重为G的钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F1,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η1=________(用物理量的符号表示);
(3)若保持钩码的位置不变,弹簧测力计竖直作用在C点,缓慢拉动弹簧测力计将钩码提升相同的高度,不计摩擦,则弹簧测力计的示数F2________F1,杠杆的机槭效率η2________η1(均选填“>”或”<”或”=”)。
某小组同学在用杠杆测定机械效率的实验中。
小敏用如图1所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,测力计的示数F为________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m时,C点上升了30cm,则杠杆的机械效率为________%。
(2)实验中若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是________。
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
小王用如图2所示的另一实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴,不计摩擦。实验时,给B端施加竖直向下的力,使挂在杠杆A端的钩码缓缓上升。(图中杠杆为质量分布均匀的直棒)
下表是提升物体时采集到的数据:
实验序号 | 物重G(N) | 拉力(N) | A端上升的高度h/m | B端下降的竖直距离s/m | 杠杆的效率 |
① | 2 | 5 | 0.04 | 0.02 | |
② | 4 | 9 | 0.04 | 0.02 | 89% |
③ | 2 | 5 | 0.06 | 0.03 | 80% |
④ | 6 | 13 | 0.04 | 0.02 | 92% |
(1)第①组实验中,杠杆的机械效率为________。
(2)由________三组实验,可以初步得出的结论:相同的杠杆,提升的物体越重效率越高。
(3)该实验中杠杆的效率总小于100%的原因是杠杆有自重,分析实验数据可知道杠杆的自重为________N。