A:“探究杠杆的平衡条件” (1)当杆杠静止在图(甲)所示的位置时,杆杠处于________(“平衡”或“不平衡”)状态,此时应调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡,这样做是为了________; (2)实验中改变支点两侧的钩码位置和个数,用同样的方法一般要做三次,得到三组数据并进行分析.这样做的目的是________. (3)在图(乙)中使杠杆处于平衡状态时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符.其原因是:________. B:“探究杠杆的机械效率” 如图丙所示装置,每个钩码的质量为m,O为支点. (1)他将2只钩码悬挂在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η=________.(用物理量的符号表示) (2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度为h2,则弹簧测力计的示数将________(大于/等于/小于)F1,此次弹簧测力计做的功将________(大于/等于/小于)第一次做的功. (3)他将3只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则第3次杠杆的机械效率与前两次相比________(最大/最小/三次相
典型例题 杆做了
等).
2、 在“研究杠
杆平衡条件及机械效率”实验中:
(1)实验前出现图甲所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的螺母A向______调(填“左”或“右”). (2)实验过程中出现图乙所示情况,为了使杠杆在水平位置平衡,这时应将右边的钩码向右移动______格. (3)图乙中杠杆水平平衡后,在杠杆左右两边钩码下同时加一个相同的钩码,这时杠杆将______.(填“保持水平平衡”、“顺时针转动”或“逆时针转动”) (4)如图丙所示的案秤是个不等臂杠杆,根据杠杆的平衡条件,如果案秤内放一物体平衡时砝码重F1______货物重F2.(填大于/等于/小于) (5)如图丁所示,利用此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,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升. 实验中,钩码总重G为1.0N,若将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%. 3、(1)杠杆的平衡条件是________;如图所示杠杆处于平衡状态,则l1=________l2(每个钩码的重力相等).
(2)如图呈现的实验说明:在液体的同一深度处,液体向各个方向的________大小相等.
小明同学在探究“压力的作用效果与受力面积大小的关系”时,做了如图甲、乙所示实验,若想继续探究“压力的作用效果与压力大小的关系”,应再作图________(填“丙”或“丁”)所示实验.
(3)当要研究的物理量不易直接测量时,都要想办法把它们的大小间接表示出
来.
甲探究摩擦力与什么因素有关乙探究动能的大小与什么因素有关如图(甲)实验是让木块在水平面上做匀速直线运动,通过读取弹簧测力计上的示数间接知道摩擦力的大小;如图所示实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B在水平面上移动的距离的大小反映出来的. 当要研究的物理量与多个因素有关时,都要采用控制变量法.如:甲实验研究摩擦力的大小与压力大小关系,就要多次改变________,同时保持接触面的粗糙程度不变;乙实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变________,同时控制小球的________不变. (4)下面是小明探究斜面的机械效率的部分数据.
通过计算,在表中填上所缺数据;分析表中数据可得结论:在斜面高度和长度、________相同时,斜面越粗糙,机械效率越________. 4、“探究杠杆的平衡条件”实验中采用的器材有杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺以及重0.5N的钩码若干.
(1)小徐把杠杆中点置于支点上,发现杠杆的左端低右端高,他应该把杠杆两端的平衡螺母向______调节,使杠杆在______方向上静止,这样做的好处是______. (2)实验中(如图1),小徐在A点挂3个钩码,在B点挂2个钩码,杠杆恰好在原位置平衡,于是他就得到了杠杆的平衡条件为______,你认为他这样就得出结论存在的问题是______; (3)小孙的某次实验(如图2),他从杠杆上直接读出力臂,又发现弹簧测力计的示数大于15N,跟刚刚得出杠杆的平衡条件不相符,其实是左右两边的______不相等; (4)实验结束后,小马提出了新的探究问题“如果支点不在杠杆的中点,杠杆的平衡条件是否依然成立,”于是采用如图3装置进行探究,他发现当杠杆平衡时,测出的拉力大小与杠杆平衡条件不相符,其原因是受到杠杆______的影响; (5)请你根据第(4)中的回答提出一个提高杠杆机械效率的方法______.
5、在探究“斜面机械效率”实验中,小明同学提出:“机械效率越高的斜面是否越省力”?针对这个问题,他选用了弹簧测力计、长木板、垫木、小车和刻度尺,做了如下的实验:
步骤1:用弹簧测力计测出小车的重力G. 步骤2:用木板和垫木做成斜面,把小车匀速拉上斜面(如图),测出拉力F. 步骤3:分别测出斜面的长S和斜面的高h. 步骤4:改变斜面的倾斜程度,重复步骤2、3实验,数据记录如下表: 斜面 倾斜 程度 小车 重量 G/N 斜面 高度 h/m 沿斜面 拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W有/J 总功 W总/J 机械 效率 η 较缓 较陡 最陡 10 10 10 0.1 0.2 0.3 3 4 5 1 1 1 1 3 3 5 33% 60% (1)上表是实验时记录的数据,请你将上表空白部分的数据补充完整. (2)分析表格中所有数据,可以得到,越省力的斜面其机械效率越______. (3)完成上述实验后,小丽同学提出“斜面的倾斜程度相同时,表面越光滑的斜面,机械效率是否越高”.针对这个问题,本实验要探究的是______与______的关系,实验中要保持小车重量以及______等不变,改变______. (4)你认为提高斜面的机械效率的办法有(写出二种): ①______ ②______. 6、某同学为了“探究影响动能大小的因素”,利用质量不同的实心铝块A和B、弹簧、光滑轨道等器材进行实验,并通过观察弹簧被压缩的程度来比较铝块的动能大小.如图(a)和(b)所示,他先将弹簧固定在竖直墙面上,然后让铝块A以一定的速度冲向弹簧,压缩弹簧.接着他按图(c)、(d)所示,重新实验,其中v1<v2.请仔细观察图中铝块的运动和弹簧被压缩的程度,然后归纳得出初步结论.
①比较图中的(a)、(b)和(c)实验过程及相关条件可知:________. ②比较图中的(a)、(b)和(d)实验过程及相关条件可知:________.
7、如图是利用体积相同的实心铜球和钢球以及斜面和木
块来探究影响动能大小因素的实验.
(1)实验中你通过观察________来确定哪个球到达斜面底端时动能的大和小. (2)实验中采用________方法,使得铜球和钢球滚到水平面的初速度相同. (3)针对本实验目的比较图甲和丙,得到的结论是:
8、小刚骑车
时发现,不踩踏脚板,自行车也能滑行一段距离,他在不同的路面上多次尝试后猜想:自行车滑行的距离可能与道路表面的粗糙程度和自行车的初速度有关.为检验自己的猜想,他在水平木板桌面上搭成一斜面,用小球做实验,并用毛巾、棉布改变接触面的粗糙程度. (1)为了探究小球在水平表面滑行距离与小球初速度的关系,小刚先后将小球从斜面______(选填“相同”或“不同”)高度处释放,记录小球在______(选填“相同”或“不同”)表面上滑行到静止的距离,三次实验现象如图1所示.
(2)为了探究小球在水平表面滑行距离与接触面粗糙程度的关系,小刚将先后将小球从斜面上的______(选填“相同”或“不同”)高度处释放,三次实验中小球最后静止时如图2所示.
(3)综合以上(1)(2)两次实验,可以得出结论:自行车的初速度越大,道路表面越光滑,自行车滑行的距离越______.
(4)小刚发现,本实验的装置、做法与探究影响动能大小因素实验的装置、做法有相似之处,结论可能也有相通之处.你认为实验(1)能否用于探究动能大小与速度的关系?______.实验(2)能否用于探究动能大小与质量的关系?______.
9、在探究影响重力势能(动能、电阻)的因素时,我们已经知道重力势能的大小只与物体
的质量和高度有关,且质量m越大,高度h越大,物体的重力势能就越大.探究过后,不少同学在原有结论的基础上向前思考,提出了值得进一步探究的问题,跨入了定量研究的领域.请你也提出一个:________.
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