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13.用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表.
实验次数物体种类物重G/N斜面高h/cm沿斜面的拉力F/N斜面长s/cm机械效率η/%
1木块4151.19060.6
2小车41590
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做匀速直线 运动.
(2)根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为95.2%.由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,摩擦力越小,机械效率越大.
(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为0.43N.

分析 (1)从实验操作方便的角度考虑,要测量沿斜面的拉力,就要让木块做匀速直线运动,因为只有这样,弹簧测力计的示数稳定,测量才够准确;
(2)先读出弹簧测力计的示数,然后根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出机械效率;比较两次机械效率的大小即可判断;
(3)先根据W=Gh和W=Fs分别求出有用功和总功,然后根据W=W-W求出额外功,克服摩擦力做功就是额外功,利用f=$\frac{{W}_{额}}{s}$求出摩擦力.

解答 解:(1)沿斜面拉动物体时,为使弹簧测力计的示数稳定,便于读数,所以应尽量使物体做匀速直线运动.
(2)由图可知,第2次实验弹簧测力计的示数即拉力F=0.7N,
则斜面的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.15m}{0.7N×0.9m}$×100%≈95.2%.
比较两次的机械效率可知,第2次机械效率大,斜面的倾斜程度相同,小车所受的摩擦力小,由此可得结论:
斜面倾斜程度相同时,摩擦力越小,机械效率越大.
(3)由第1次实验的数据可知,
沿斜面拉木块做的有用功W=Gh=4N×0.15m=0.6J,
拉力做的总功W=Fs=1.1N×0.9m=0.99J,
则额外功W=W-W=0.99J-0.6J=0.39J,
由W=fs得,木块所受摩擦力f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{0.39J}{0.9m}$=0.43N.
故答案为:(1)匀速直线;(2)95.2;摩擦力;(3)0.43.

点评 本题考查了实验注意事项、实验数据分析、以及斜面机械效率计算的掌握情况,应用控制变量法、认真分析实验数据即可正确解答,尤其要注意摩擦力的求法,是最容易出错的地方.

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3.利用气球进行如图所示的各种实验,下列相关解释中错误的是(  )
A.
用毛织品摩擦过的两只气球,靠近时相互排斥--说明同种电荷互相排斥
B.
气球因向后喷气而前行--说明力是维持物体运动的原因
C.
对气球充气,球面上的小圆点距离增大--可模拟宇宙膨胀现象
D.
用左球挤压右球,两球都变形了--说明力的作用是相互的

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4.如图所示,用滑轮组沿水平地面拉动物体A,请画出最省力的绕绳方法.

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1.随州某初中学校物理小组帮地理老师解决了一个难题,地球仪缺乏地磁仿真功能,物理小组在地球仪内部“暗藏机关”.如图,一节电池,一个开关,一个供绕线的纸筒,一段电阻丝.画出几匝绕线,在纸筒两端标上磁极,并在地球仪外部画一条磁感线.

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8.获2015年科技创意大赛一等奖的“校园脚踏式发电装置”,是利用脚踩踏板带动线圈运动发电的.下图能反映其工作原理的是(  )
A.B.
C.D.

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18.一质量均匀分布、正反面相同的长方形木板,以中线MN为界,对比观察左右两部分,发现粗糙程度可能不一样,哪一侧更粗糙?同学们进行了研究.

(1)①小华将滑块放木板上,通过细线和固定的测力计相连,如图甲.水平向右拉动木板,待示数稳定时,记下滑块经过左、右两部分时测力计的示数F和F,若F>F,则木板的左侧更粗糙,实验时不需要(选填“需要”或“不需要”)匀速拉动木板.
②小华左右手戴上同样的手套,木板水平对称地放在左右手上,现左手向左、右手向右,使两手距离快速增大,若木板向左运动,则木板左侧更粗糙.
(2)小明用图乙实验装置,进行如下操作:
A.将轻弹簧的一端分别固定在板上MN左右两侧的P、Q点,另一端分别与同一滑块接触.
B.移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块越过MN但不滑离木板.
C.分别测出滑块越过MN后滑行的距离x1和x2
小明想根据x1和x2的大小关系判断木板的粗糙程度,小华提出疑义.
①为能根据x1和x2的大小关系作出正确判断,请指出小明实验中存在的问题是不能确定滑块经过中线MN时的速度相同.
②简述改进方法:将弹簧的一端固定在中线MN上,另一端分别与同一滑块接触,移动滑块使弹簧压缩相同的长度,由静止释放滑块,使滑块不滑离木板,分别测出滑块滑行的距离x1和x2
(3)小红使滑块分别从左右两侧滑上木板,测出滑块运动的速度,作出滑块从两端分别运动至MN过程中的速度v和时间t的关系图线如图丙,则图线b(选填“a”或“b”)所对应的接触面更粗糙,判断的依据是b图线物块的速度变化快.

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5.小明在六盘水某学校实验室测得水的沸点是98℃,则该学校所在地大气压值(  )
A.等于1个标准大气压B.大于1个标准大气压
C.小于1个标准大气压D.水的沸点与大气压无关

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4.小京在学过“滑轮组的机械效率”后,利用不同的滑轮组匀速提升同一重物进行实验,得到如下数据:
钩码重G/N钩码上升高度h/cm测力计拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η/(%)
20.10.80.383.3
20.10.60.5
20.10.50.757.1
(1)根据S=0.3m这组数据,在图中画出滑轮组的绕线方法;
(2)根据S=0.5m这组数据,求出所使用的滑轮组的机械效率约是66.7%.(结果保留一位小数)

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5.为了探究:压力的作用效果与受力面积和压力的大小是否有关.小刚找了这些器材:规格相同的两块海绵和相同的三本字典.设计了下面的实验:图(a)海绵平放在桌面上;图(b)海绵上平放一本字典;图(c)海绵上叠放两本字典;图(d)海棉上立放一本字典;图(e)一本字典平放在桌面上.

(1)实验中,小刚是根据海绵的形变程度来比较压力的作用效果;下列研究事例中,也采用这种研究方法的是A;
A.用压强计两管中液面的高度差,比较液体内部压强的大小
B.牛顿对大量的实验事实进行深入研究,总结出牛顿第一定律
C.在研究滑动摩擦力与压力大小的关系时,控制接触面的粗糙程度相同
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(3)通过观察比较图(b)、(d)后得出:在压力一定时,受力面积越小,压力作用效果越明显;
(4)设图(b)中字典对海绵的压强是pb,图(e)中字典对桌面的压强是pe,则pb大于(填“大于”、“等于”或“小于”)pe,原因是由于压力相同,b的受力面积较小;
(5)小明同学想测量物理课本平放在水平桌面上时产生的压强,请你帮小明完成实验步骤:
A.用测力计直接测出物理课本的重力为G;
B.用刻度尺分别测出物理课本的长a和宽b;
C.则物理课本平放水平桌面上时,产生的压强p=$\frac{G}{ab}$.

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