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11.为研究沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力F大小与哪些因素有关,某实验小组同学利用图所示的装置进行实验,实验时多次改变斜面长度L和高度h,每一次用弹簧测力计拉动重为1牛的物体从斜面底端缓慢拉伸至顶端,实验数据记录在表一、表二和表三中.
①分析比较实验序号1、4、8或2、5的数据及相关条件,可得的初步结论是:沿光滑斜面提升同一重物时,当斜面长度L相同,拉力F与高度h成正比.
②分析比较实验序号2、4与7(或3、5与8,或6与9)的数据及相关条件,可得的初步结论是:沿光滑斜面提升同一重物时,拉力F与斜面的长度L成反比.
③进一步综合分析比较表一、表二、表三的数据及相关条件,并归纳得出结论.
(a)分析比较表一、表二或表三的数据及相关条件,可得斜面的高h与斜面的长度L之比相同,拉力F也相同.
(b)分析比较表一、表二和表三的数据及相关条件,可得斜面的高h与斜面的长度L之比越大,拉力F也越大.
表一
 次数 h(米)L(米) F(牛) 
 1 0.05 0.500.1 
 2 0.101.00 0.1 
 3 0.20 2.000.1 
表二
 次数 h(米)L(米) F(牛) 
4 0.10 0.500.2 
 5 0.20 1.00 0.2
 6 0.30 1.50 0.2
表三
 次数h(米) L(米) F(牛) 
7 0.100.25 0.4 
 8 0.200.50 0.4 
 9 0.300.75 0.4 

分析 沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力F大小与斜面长度L和高度h等因素有关,注意控制变量法的运用也十分关键.

解答 解:①要研究沿光滑斜面提升同一重物时拉力F与高度h的关系,需控制斜面长度L相同,h不相同,故应比较1、4、8三组数据或2、5两组数据;h从0.05→0.1→0.20,则拉力F从0.1→0.2→0.4,即h增大几倍,拉力F也增大几倍,从而得出拉力F与高度h成正比;
②分析比较实验序号2、4与7(或3、5与8,或6与9)的数据及相关条件,在斜面高h一定时,斜面短,拉力越大,可得的初步结论是:沿光滑斜面提升同一重物时,拉力F与斜面的长度L成反比;
③a、分析比较表一、表二或表三的数据及相关条件,可得:斜面的高h与斜面的长度L之比相同,拉力F也相同;
b、分析比较表一、表二和表三的数据及相关条件,可得斜面的高h与斜面的长度L之比越大,拉力F也越大.
故答案为:①1、4、8或2、5;正比;
②拉力F与斜面的长度L成反比;
③a、斜面的高h与斜面的长度L之比相同,拉力F也相同;
b、斜面的高h与斜面的长度L之比越大,拉力F也越大.

点评 此实验考查了沿光滑斜面向上拉重物所需的拉力F大小与哪些因素有关的实验,注意控制变量法的应用,有一定的难度,学生解答有一定的有难度.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:解答题

1.阅读《可探究的科学问题》后回答问题.
日常生活、自然现象中有许多现象会让我们产生疑问,把疑问陈述出来,就形成了问题,但不一定是科学问题.像个人爱好、道德判断、价值选择方面的问题都不属于科学问题.比如,“哪种品牌的运动鞋更好?”“为减少污染和交通拥堵,应该限制小汽车的使用吗?”等都不属于科学问题.
科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题.例如,“纯水和盐水哪一个结冰更快?”就是一个科学问题,因为你可以通过实验收集信息并予以解答.
并不是每一个科学问题都可以进行探究,当问题太泛化或太模糊,就难以进行科学探究,比如“是什么影响气球贴到墙上?”.一般而言,可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系,其中的变量必须是可检验的.也就是说,可以探究的科学问题中的因变量和自变量都是可以观察或测量的.例如,“增加气球与头发的摩擦次数会改变气球贴在墙上的效果吗?”,在这个问题中,气球与头发的摩擦次数是自变量,气球贴在墙上的效果是因变量,我们通过改变自变量就可以检验因变量怎样变化.
一个可探究的科学问题可以有不同的陈述方式,常见的陈述方式有下列三种.方式一:某个变量影响另一个变量吗?例如,物体对斜面的压力大小影响物体受到的滑动摩擦力的大小吗?方式二:如果改变某个变量,另一个变量会怎样变化?例如,在光的反射现象中,如果增大入射角,反射角会增大吗?方式三:一个变量跟另一个变量有关吗?例如,物体的密度与其质量有关吗?
科学探究的过程是围绕可探究的问题展开的,正是由于有了可探究的科学问题,才能使探究过程具有明确的方向.
(1)下列问题中属于可以探究的科学问题的是C、D.(选填选项前的字母)
A.哪种类型的音乐更好?
B.光的反射定律的内容是什么?
C.水的温度越高,水蒸发得越快吗?
D.在同一地点,改变物体的质量,它所受到的重力会改变吗?
(2)请根据“两个同学沿水平方向推同一个箱子,一个同学在公路上推比较费力,另一个同学在冰面上推比较省力”这一现象,提出一个可以探究的科学问题:在水平方向上,物体质量保持不变,改变接触面的粗糙程度,摩擦力的大小会发生改变吗?.

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2.小科从资料上获悉,滑动变阻器与定值电阻串联时,当滑动变阻接入电路的电阻等于定值电阻时,其消耗的电功率最大.小科设计了如图所示的电路图来探究这一结果.
(1)小科选用的定值电阻R0的阻值为20Ω,你认为小科应选择的滑动阻器规格为C.
A.标有“1A10Ω”字样的滑动变阻器R1
B.标有“2A20Ω”字样的滑动变阻器R1
C.标有“2A40Ω”字样的滑动变阻器R1
(2)如表是小科同学测得的实验数据.
实验次数12345
电压表求数/V43210
电流表示数/A0.10.150.20.250.3
小科的实验是否能验证这一结果?不能;说明的你的判断理由:小科的结论仅仅是从几组特殊值判断得到的,不具有普遍性..
(3)小明同学利用相同的器材却获得与小科不一样的实验数据(如表).
实验次数12345
电压表求数/V66210
电流表示数/A000.20.250.3
你认为出现这种实验结果的可能原因是小明使用的滑动变阻器电阻丝存在断路现象.

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19.小静在观看台球比赛时发现:有时运动的白球去撞击一个静止的球后,白球会立即静止在碰撞时的位置,而被撞的球似乎接替了白球,沿白球原来的运动方向,以几乎相同的速度向前运动,如图甲所示.
小静想:白球碰撞后立即静止,被撞的球是以白球撞前相同大小的速度运动出去的吗?
通过了解和初步实验,小静发现只有当体积和质量均相同的两球,而且球心在同一直线上相碰时,才可能出现上述现象.为进一步探究,她设计了下述实验方案:
将一个两端翘起、中间水平的轨道固定在水平桌面上,取两个相同的台球A、B,将B球静置于轨道的水平部分,A球置于轨道左端斜面上某处,测出该点到水平桌面的高度
h1,如图乙所示,释放A球,撞击后,A球静止,B球向前运动并冲上轨道右端斜面能到达的最高点,测出该点的高度h2.通过比较h2与h1的大小关系即可作出判断.
请你作答以下问题:

(1)A球从斜面滑下的过程中,重力势能转化为动能.
(2)B球由静止变为运动是因为B球在碰撞中获得了动能.
(3)已知重力势能的计算公式为Ep=mgh,动能的计算公式为Ek=$\frac{1}{2}$mv2.若轨道光滑,则碰撞前瞬间A球运动速度的表达式vA=$\sqrt{2gh1}$;若h2=h1,则说明B球被撞后开始运动的速度vB=vA(选填“>”、“=”或“<”).
(4)在实际实验中,测出的h2总小于h1,则导致这一现象的原因轨道不光滑,具有摩擦力,损耗部分机械能.

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6.篮球由静止开始下落,反弹的高度与哪些因素有关?小林与大家一起对这个问题进行了讨论,提出了不同的猜想.
猜想1:篮球反弹的高度可能与球的型号(指篮球的质量和直径)有关;
猜想2:篮球反弹的高度可能与下落的高度有关;
猜想3:篮球反弹的高度可能与地面材料有关;
请你提出另一种猜想,猜想4:篮球反弹的高度可能与篮球的充气情况有关.
于是,小林用两只充足气的#7(标准男子)、#6(标准女子)篮球及刻度尺,在水泥地面和木制地板上进行了实验.通过实验,得到的实验数据如表:
实验序号球的型号下落高度/cm地面材料反弹高度/cm
1#7120木质80
2#7120水泥90
3#7150水泥110
4#6120木质80
(1)要验证猜想1,需要选用实验序号为1、4的两组数据进行分析.
(2)通过他的实验数据,可得到的结论是:篮球反弹的高度与下落高度、地面材料有关.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

16.课外兴趣小组的小雪同学对“家庭电路中,离进户线距离不同的用电器两端电压是否相同”进行探究.
(1)小雪利用如图所示电路模拟家庭电路进行探究,所有导线选用电阻可以忽略不计的铜导线.如果用电压表测量L1和L2两端的电压分别为U1、U2,那么U1=U2(选填“=”或“≠”).
(2)小雪将电路中的导线ab和cd换成旧滑动变阻器上的电阻丝.发现规格完全相同的灯泡L1比L2亮,由此得出结论:“如果导线的电阻不能忽略,那么离电源距离越近的电灯两端电压越大”.她判断的依据是:灯泡越亮,则灯泡的实际功率越大,对于规格相同的电灯泡来说其两端的电压就越大.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

3.育才中学科技小组按照教材的要求安装了一台直流电动机模型,他们想测量该直流电动机将电能转化为机械能的效率,为此他们想出了如下办法:按图示装置用电动机通过轻绳提升一重物,通过测量,计算出电动机消耗的电能E和输出机械能E,用η=$\frac{{E{\;}_机}}{{E_总^{\;}}}$×100%来计算电动机的效率.实验步骤如下:
A、用天平测出重物的质量m=100g.
B、闭合开关S后,重物在电动机的牵引下从静止开始上升,用电压表和电流表测量电动机两端电压U和流过电动机的电流I,并测量出从闭合开关S起到断开开关S的时间t表示电流做功的时间,并将数据记录在列表格1中.
表1
电压U/V电流I/A时间t/s
2.00.0510
C、在重物右侧固定一竖直放置的刻度尺,从闭合开关S起到断开开关S过程中,每隔1s,记录重物的位置,并将数据记录在如表格2中:
表2
时间t/s012345678910
位置/cm02.06.513.021.530.540.050.060.070.080.0
根据上述实验步骤,回答以下问题:
(1)10s内重物运动的平均速度是0.08m/s.(注意单位)
(2)在计算电动机输出的机械能时出现了两种设计方案:
方案1:电动机输出的机械能转移到重物上,是通过轻绳的拉力做功实现的,因此,电动机输出的机械能等于轻绳拉力所做的功.又因为轻绳对重物的拉力F等于重物的重力mg,用h表示重物在t时间内从静止开始上升的高度,则E=W=Fh=mgh.
方案2:电动机输出的机械能转移到重物上,增加了重物的机械能(动能和势能),通过查阅资料知,当物体运动的速度为v时动能为Ek=$\frac{1}{2}$mv2,当物体上升的高度为h时,增加的重力势能为mgh,可计算出E=E重物=$\frac{1}{2}$mv2+mgh.
上述两种方案中,其中某一方案有一明显的错误,请指出有错误的方案,并指明错误.
错误方案是:方案1(填写序号),错误是:前六秒内物体所受拉力大于物体的重力.
(3)利用你所选择的正确方案计算出电动机将电能转化为机械能的效率η.要求写出计算过程.(计算中取g=10N/kg)
(4)完成了上述探究活动后,他们想对“影响电动机效率的因素”进行探究,他们提出如下猜想:猜想①:可能跟电动机工作时间有关;
猜想②:可能跟所提升重物的质量有关.
关于“影响电动机效率的因素”,你还能提出什么猜想?(只要写一条)
猜想③:可能跟电动机工作电压(电流)有关.
请你在上述三个猜想中任选一个猜想,简要写出你的探究方案.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

20.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,如果空气阻力相对物体的重力比较小,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时间与哪些因素有关,小明做如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体下落的高度有关;
猜想三:物体下落的时间与物体的质量有关.
为验证猜想的正确性,几位同学用三个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号材料物体质量(kg)下落高度(m)下落时间(s)
1铁球1201.96
2铁球1302.47
3铅球1201.96
4铅球2201.96
(1)为了验证猜想一,应比较序号1、3,结论是:物体下落时间与材料无关;
(2)实验中,他们选用铁球而不选用相同质量的棉花进行实验,这样做的目的是C.
A.便于实验操作                            B.便于观察
C.相对空气阻力小,使运动更接近于自由落体运动,更具科学性
(3)根据表中的数据分析,若宇航员在月球上将小铁片和羽毛在同一地点、同一高度同时释放,它们将A.
A.同时落地          
B.铁片先落地,羽毛后落地
C.羽毛先落地,铁片后落地.

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科目:初中物理 来源: 题型:多选题

1.两个灯泡接在同一电路中,用电流表测得通过它们的电流相等,那么(  )
A.两灯泡的规格一定相同B.这两个灯泡的亮度可能不同
C.这两个灯泡一定串联D.这两个灯泡可能并联

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