【题目】如图,为探究“杠杆的平衡条件”的实验.
(1)实验前,正确安装好杠杆后,调节______使杠杆在水平位置平衡,目的是_______.
(2)杠杆平衡后,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖 直向下拉,使杠杆_______,记录数据.
(3)将弹簧测力计作用在C点,需______(选填“竖直向上”、“竖直向下”)拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;若不是竖直拉弹簧测力计,其示数将_______(选填“变大” “不变”或"变小”).通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。
(4)利用图乙所示装置迸行拓展实验,当用于探究杠杆平衡条件时,实验结论与杠杆平衡条件不相符,原因是______;当用于研究机械效率时,缓慢拉动弹簧测力计,使钩码升高h,测得杠杆机械效率为η1,将钩码移到B点,仍使钩码升高h测得的机械效率为η2,则η1______η2(选填“等于”或“不等于”).
【答案】平衡螺母 消除杠杆重力对平衡产生的影响 在水平位置平衡 竖直向上 变大 杠杆自重对杠杆平衡产生影响 不等于
【解析】
第一空.实验时,正确安装好杠杆后,调节平衡螺母使杠杆在水平位置平衡;
第二空.当杠杆在水平位置平衡时,杠杆还没有施加动力和阻力,所以一定不是便于测量力臂,而杠杆的重心在支点的正上方,此时重力的力臂为零,可以消除杠杆重力对平衡产生的影响;
第三空.实验过程中,在图甲所示的A位置挂上两个钩码,可在B位置用弹簧测力计竖直向下拉,使杠杆在水平位置重新平衡,记录数据;
第四空.将弹簧测力计作用在C点,则此时动力和阻力在支点的同一侧,二力方向相反,杠杆才能平衡,所以需竖直向上拉弹簧测力计使杠杆平衡,记录数据;
第五空.若不是竖直拉弹簧测力计,此时动力臂将变小,而阻力和阻力臂都不变,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2知,拉力将变大,即测力计示数将变大,再通过数据分析可得出杠杆的平衡条件。
第六空.利用图乙所示装置迸行拓展实验,由图知,此时支点在杠杆的一端,杠杆的重心不在支点上,杠杆的重力对杠杆平衡产生了影响,导致拉力比由杠杆平衡条件计算出来的数值偏大,所以实验结论与杠杆平衡条件不相符,即原因是杠杆自重对杠杆平衡产生影响;
第七空.相同的钩码,两次钩码升高的高度相等,所以两次有用功相等;将钩码由A点移到B点,要升高相同的高度,拉力提升的高度更大,即将杠杆提升的高度增加,额外功增大,因为总功等于额外功与有用功之和,因此第二次弹簧测力计做的总功大于第一次做的总功,根据知,两次机械效率不等,即η1不等于η2。
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【题目】小东在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重、钩码总重、钩码上升高度、绳子自由端拉力、绳子自由端移动距离,计算出相应的机械效率,并将它们填入下表中。
序号 | s/m | |||||
1 | 1.0 | 2.0 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 1.0 | 4.0 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
(1)实验中,测机械效率的原理是___________ 。
(2)实验中,序号1代表图中___________滑轮组。(选填“甲”、“乙”)
(3)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为___________J。
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【题目】在做“用电流表、电压表测电阻”的实验中,连接电路时电键必须处于________状态(选填“断开”或“闭合”).现有待测电阻Rx、滑动变阻器、电压表、电流表、电键、若干导线和多节干电池,小李按照图(a)所示的电路正确连接电路,在闭合电键前,他应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A”或“B”)端,闭合电键后测得Rx两端的电压是4伏,电流表示数如图(c)所示是________安,计算此时电阻Rx的阻值是________欧.实验时要测量多组数据,以便将计算结果取平均值来减小误差,下列做法可行的是________
A.按照图(a)所示的电路,移动滑动变阻器的滑片P的位置;
B.按照图(b)所示的电路,多更换几个相同的待测电阻Rx;
C.按照图(b)所示的电路,改变串联干电池的节数.
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【题目】如图所示是我国自主研发的“蛟龙号”载人潜水器,它曾多次下潜到7000m 海底进行科学探究.(海水的密度近似取1.0×103kg/m3,g=10N/kg)
(1)若“蛟龙号”潜水器到达7000m深的海底世界,海水对“蛟龙号”外壳的压强约为多少Pa?潜水器上的一 个面积为300cm2的观测孔受到海水的压力约为多大?
(2)正在海底执行任务的“蚊龙号”潜水器的总质量为22t,在抛弃8000N的重物后潜水器实现了匀速直线上浮,潜水器的外壳及体积不发生改变,不计潜水器所受海水的阻力,请你估算潜水器的体积为多大?
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【题目】利用图所示的装置测量盐水的密度,木块的质量为0.3kg,体积为5×10-4m3,在水中静止时弹簧测力计的示数为2.45N,则盐水的密度是______kg/m3;若剪断细绳,木块向上运动过程中所受的浮力先______后变小,静止时木块所受的浮力是______N(g取10N/kg,不计一切摩擦与阻力).
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【题目】如图甲是一台汽车起重机,相关参数见表格.起重钩通过滑轮组升降,滑轮组如图乙.某次作业,起重机将200kg的货物由地面起吊到5m的高度,用时20s,不计绳重和一切摩擦,g=10N/kg。求:
(1)拉力F;
(2)拉力F做功的功率;
(3)滑轮组的机械效率。
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【题目】如图所示,对物体B施加一个水平向左的拉力F=10N,使物体B在光滑的水平地面上向左做匀速直线运动,图中所用滑轮属于___________(选填“定滑轮”或“动滑轮”)。物体B对物体A的摩擦力为_________N,竖直墙面对滑轮沿水平方向的拉力为___________N.(不计绳重、轮重及绳与滑轮之间的摩擦)
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【题目】小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验:
(1)他们按照如图所示的顺序进行实验,其中甲、乙实验用的是同一滑轮组。在实验过程中,应_______拉动弹簧测力计。
(2)他们记录的数据如下表所示,丙实验中有用功________J,总功________J,滑轮组的机械效率为_____。
实验 | 钩码总重G/N | 钩码上升高度h/m | 测力计示数F/N | 绳子自由端移动距离s/m | 机械效率η |
甲 | 1.0 | 0.1 | 0.5 | 0.3 | 67% |
乙 | 2.5 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 83% |
丙 | 1.0 | 0.1 | 0.5 | 0.4 |
(3)对比分析实验甲、乙,可得出:同一滑轮组,提升的钩码_______________,机械效率越高。
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