题目列表(包括答案和解析)
如图所示,是小宇同学设计的一个实验装置.质量为5 kg的物体M1静止于水平导轨AB的B端,导轨AB及支架只可绕着固定于地面上的过C点的转动轴在竖直平面内转动(导轨及支架的形状和尺寸已在图中标出,质量忽略不计).一根沿水平方向的细绳,一端连在物体M1上,一端绕过滑轮组连在电动机的转轴上,电动机转动时,可以通过细绳拉动物体M1沿导轨水平向A端移动.质量为8 kg的物体M2放在地面上,并通过细绳挂在动滑轮E2上,在实验操作过程中,M2始终未离开地面.与滑轮组、电动机有关的摩擦不计,动滑轮E2的质量为0.2 kg,细绳未发生形变,g取10 N/kg.
(1)当电动机的输出功率为2.5 M时,刚好可以通过细绳拉动物体M1以0.1 m/s的速度沿导轨水平向A端匀速运动,地面对物体M2的支持力为N1,求细绳对物体M1的拉力为多少?
(2)从物体M1开始运动时电动机起,导轨及支架能保持静止的最长时间为多少?
(3)将物体M1换成另一质量更大的物体,当电动机通过细绳拉动它仍以0.1 m/S的速度从B端沿导轨匀速向A端运动时,物体M2受到地面的支持力为N2,且Nl∶N2=16∶1.若此时电动机两端电压为6 V,电动机线圈的电阻为2 Ω,电动机消耗的电能除了线圈发热外,全部用于对细绳做功,电动机允许通过的最大电流为1.5 A.求此时通过电动机的电流为多少?
钩码重G(N) | 钩码上升高度(m) | 测力计拉力F(N) | 测力计移动距离s(m) |
2 | 0.1 | 0.4 | 0.3 |
实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的距离h/cm | 弹簧测力计的读数F/N | 弹簧测力计上升的距离s/cm | 机械 效率η |
1 | 3 | 10 | 1.6 | 30 | 62.5% |
2 | 3 | 10 | 2 | 30 | 50% |
3 | 3 | 10 | 2.5 | 30 | 40% 40% |
钩码重G(N) | 钩码上升高度(m) | 测力计拉力F(N) | 测力计移动距离s(m) |
2 | 0.1 | 0.4 | 0.3 |
实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的距离h/cm | 弹簧测力计的读数F/N | 弹簧测力计上升的距离s/cm | 机械 效率η |
1 | 3 | 10 | 1.6 | 30 | 62.5% |
2 | 3 | 10 | 2 | 30 | 50% |
3 | 3 | 10 | 2.5 | 30 | ______ |
在科学探究课中,实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验:
(1)通过比较 两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是:
(2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来探究斜面的机械效率。实验前他们分析:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验,在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块,(如图所示)并设计表格记录实验数据如下:
实验 次数 |
斜面的倾斜程度 |
物体重G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离 s/m |
有用功W有/J |
总功W总/J |
机械效率 |
机械效率平均值 |
1 |
较缓 |
5.0 |
0.10 |
1.6 |
0.50 |
0.50 |
0.80 |
63% |
|
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.50 |
0.75 |
1.10 |
68% |
|
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
|
0.50 |
1.25 |
|
|
(a)如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为 N。
(b)小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是: 。
(c)改正错误后,对实验数据进行分析,你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是
。
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