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第十章《机械与人》专题一 :实验探究题
1.如图1所示是“探究物体的动能与哪些因素有关”的实验,将小钢球从同一斜面上由静止开始滚下,推动同一小木块在水平方向上向右移动一段距离s后停下。先后完成甲、乙、丙所示的三组实验。
(1)小钢球在滚下斜面的过程中,其动能大小是通过 (选填“高度h”或“距离s”)大小来反映的;
(2)分析比较甲和乙两组实验可得,物体质量相同时,速度越大,动能越 ;
(3)分析比较 两组实验可得,物体速度相同时,质量越大,动能越大;
(4)综合上述探究结果,为保障行车安全,交通管理部门对不同车型设定不同的最高 ,如图2所示;
(5)在丙实验中,若增大水平面的粗糙程度,则木块移动的距离将 (选填“增大”、“不变”或“减小”),小木块克服阻力做的功 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
2.“交通事故十个里边八个快”,说明车速过快导致的交通安全事故很多。小明看到高速公路旁标志牌上显示不同车型设定的最大速度不一样,如图甲所示,大型客车及大货车的最大速度比小汽车的低,他猜想动能的大小跟物体的速度和质量有关。于是他设计实验探究影响动能大小的因素,选用的实验器材有:斜面、长木板、钢球A和B(A的质量大于B的质量)、木块、小车、刻度尺如图乙所示,实验步骤如下:
首先,让钢球A从斜面一定高度h由静止开始滚下,在水平面上运动,撞动木块后,能将木块撞出一段距离:记录多组钢球A在斜面的高度h和木块被钢球撞击后移动的距离s1;然后,换用钢球B重复上边的实验,记录多组钢球B在斜面的高度h和木块被钢球撞击后移动的距离s2;
钢球所处斜面的高度h/cm
6
8
10
12
14
钢球A撞击后,木块移动的距离s1/cm
5
7.5
11
15
20
钢球B撞击后,木块移动的距离s2/cm
4
6
8.5
12
16
实验数据表如表:
(1)实验中木块的作用是 ;
(2)让钢球从斜面不同高度滑下来的目的是 ;
(3)实验时,小明发现钢球撞击木块,木块常常被撞偏,请你提出一个解决办法 ;
(4)通过分析钢球A的s1与h的多组实验数据,可初步得到的结论是
(5)分析表中数据,请你说明大型客车及大货车的最大速度比小汽车低的道理是 。
3.斜面是一直简单机械,在生活和生本中有很多应用,小明利用左图所示的装置探究斜面的机械效率,测得的数荐记录在右侧的表格中。
(1)根据表格中记录的数据,可以推测小明在探究斜面的机械效率跟斜面 的关系。
(2)根据表格中记录的数据,斜面的倾斜程度越大,使用斜面越 (选填“省力”或“不省力”)。
(3)第一次实验中物体在斜面上受到的摩擦力为 N。
(4)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,斜面的倾斜程度与第3次相同,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,物体重为10N,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10N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 ,证明了,在其他条件一定时,斜面越粗糙,斜面的机械效率越低。
斜面的倾斜程度
小车的重力G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
机械效率η/%
较缓
10
0.1
5
1
20
较陡
10
0.3
6.7
1
45
最陡
10
0.5
8.4
1
60
4.在探究“杠杆的平衡条件”实验时。
(1)实验前,将杠杆置于支架上,当杠杆静止时,发现左端下沉,如图a所示,此时,应把杠杆的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直至杠杆在 (选填“任意”或“水平”)位置平衡,让杠杆在此处平衡的原因是 。
(2)调节平衡后,在杠杆上A点处挂两个钩码,如图b所示,则在B点处应挂 个钩码,才能使杠杆在原位置平衡。在 A、B两点各增加1个的钩码,则杠杆 (选填“能”或“不能”)保持平衡;
(3)实验中改变钩码数量及悬挂位置,并多次实验,这样做的目的是 。
A.避免偶然性,寻找普遍规律 B.取平均值,减小误差
5.小红在“测滑轮组效率的实验”中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F/N
绳端移动距离s/m
效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.1
0.3
86%
4
8
0.1
2.5
①
②
(1)