3.某綜合實(shí)踐小組為教學(xué)樓一樓的臺(tái)階設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)障礙通道,如圖1所示,它似乎就是一個(gè)斜面,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,她們對(duì)斜面的省力情況與斜面的傾斜程度的關(guān)系進(jìn)行了研究。她們借助重G1的鐵塊1、重G2的鐵塊2、刻度尺、長(zhǎng)木板和彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行了如下探究。
(1)為了探究斜面的省力情況與它的傾斜程度的關(guān)系,該小組做了如圖2所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中她們想讓斜面更陡,將鐵塊向移(填“左”,“右”);
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中她們要用彈簧測(cè)力計(jì)沿木板帶動(dòng)鐵塊,此時(shí)的拉力磨擦力(選填“等于”或“不等于”)
(3)小組發(fā)覺(jué)甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)的拉力
,所以她們得出了推論:;
(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為了使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn),通過(guò)斜面高和長(zhǎng)來(lái)確定斜面的傾斜程度,于是用刻度尺檢測(cè)了斜面長(zhǎng)為s,鐵塊1長(zhǎng)為a,三次實(shí)驗(yàn)的斜面高分別為h1、h2、h3,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后她們發(fā)覺(jué),按照這種數(shù)據(jù)可以得出斜面的機(jī)械效率,請(qǐng)用所檢測(cè)的數(shù)學(xué)量表示出乙圖中斜面的機(jī)械效率:
(用字母表示);
(5)她們通過(guò)估算發(fā)覺(jué)甲、乙、丙的機(jī)械效率依次變小,于是從理論的角度進(jìn)行了論證:按甲、乙、丙三種情況將鐵塊1拉到頂端時(shí),有用功(選填“變小”、“不變”或“變大”)。斜面越緩,鐵塊對(duì)斜面的壓力就越大,當(dāng)斜面的粗糙程度一定時(shí),滑動(dòng)磨擦力就越,所以額外功就越,因而斜面的機(jī)械效率變小。
3.某綜合實(shí)踐小組為教學(xué)樓一樓的臺(tái)階設(shè)計(jì)了一個(gè)無(wú)障礙通道,如圖1所示,它似乎就是一個(gè)斜面,在設(shè)計(jì)的過(guò)程中,她們對(duì)斜面的省力情況與斜面的傾斜程度的關(guān)系進(jìn)行了研究。她們借助重G1的鐵塊1、重G2的鐵塊2、刻度尺、長(zhǎng)木板和彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行了如下探究。
(1)為了探究斜面的省力情況與它的傾斜程度的關(guān)系,該小組做了如圖2所示的三個(gè)實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)中她們想讓斜面更陡,將鐵塊向移(填“左”,“右”);
(2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中她們要用彈簧測(cè)力計(jì)沿木板帶動(dòng)鐵塊,此時(shí)的拉力磨擦力(選填“等于”或“不等于”)
(3)小組發(fā)覺(jué)甲、乙、丙三次實(shí)驗(yàn)的拉力
,所以她們得出了推論:;
(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,為了使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn),通過(guò)斜面高和長(zhǎng)來(lái)確定斜面的傾斜程度,于是用刻度尺檢測(cè)了斜面長(zhǎng)為s,鐵塊1長(zhǎng)為a,三次實(shí)驗(yàn)的斜面高分別為h1、h2、h3,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后她們發(fā)覺(jué),按照這種數(shù)據(jù)可以得出斜面的機(jī)械效率,請(qǐng)用所檢測(cè)的數(shù)學(xué)量表示出乙圖中斜面的機(jī)械效率:
(用字母表示);
(5)她們通過(guò)估算發(fā)覺(jué)甲、乙、丙的機(jī)械效率依次變小斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn),于是從理論的角度進(jìn)行了論證:按甲、乙、丙三種情況將鐵塊1拉到頂端時(shí),有用功(選填“變小”、“不變”或“變大”)。斜面越緩,鐵塊對(duì)斜面的壓力就越大,當(dāng)斜面的粗糙程度一定時(shí),滑動(dòng)磨擦力就越,所以額外功就越,因而斜面的機(jī)械效率變小。
5.我們?cè)啻斡眯泵嫣骄繉?shí)驗(yàn)。圖甲是借助斜面“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”,圖乙是借助斜面“探究動(dòng)能大小與什么誘因有關(guān)”,圖丙是“測(cè)定斜面的機(jī)械效率”。
(1)在甲、乙探究過(guò)程中,都讓貨車或小球從斜面的同一高度自由下降,這樣做的目的是_____;
(2)圖甲實(shí)驗(yàn)中,水平面越光滑,貨車運(yùn)動(dòng)距離越_____,因而寒潮天駕駛車輛應(yīng)適當(dāng)_____(選填“增大”或“減小”)車輛之間的距離;
(3)圖乙實(shí)驗(yàn)中,速率一定時(shí),小球質(zhì)量越大,_____越大,由此可知,高速道路上的限速牌同時(shí)標(biāo)有“100km/h”“120km/h”字樣,其中_____的限速為100km/h(選填“小車輛”或者“大貨車”);
(4)圖丙實(shí)驗(yàn)中,物體重力為4.5N,彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.8N,斜面長(zhǎng)為1.2m,高為0.3m,則斜面的效率為_____。物體沿斜面勻速上升時(shí),所受拉力與磨擦力_____一對(duì)平衡力(選填“是”或者“不是”)。
3.“五一”假期,小明隨父親騎單車環(huán)洱海出游。在欣賞沿途美麗風(fēng)光的同時(shí)小明還有了發(fā)覺(jué),開車上陡坡要費(fèi)力些。坡路和斜面相像,這么斜面的省力情況與什么誘因有關(guān)呢?
小明做了如下猜測(cè):
推測(cè)1:與斜面的表面材料有關(guān);
推測(cè)2:與斜面的傾斜程度有關(guān);
推測(cè)3:與物體遭到的重力大小有關(guān)。
小明為驗(yàn)證上述猜測(cè),返校后小明借助如圖甲所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中所用的物塊材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)中相關(guān)的記錄如表。(使用斜面的省力情況可以通過(guò)比較沿斜面拉力F與物體重力G的比值大小來(lái)判斷,比值越小,越省力)
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
斜面夾角
θ
θ
θ
θ
θ1(θ1>θ)
θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料
木板
浴巾
木板
木板
木板
木板
物塊重G/N
2.0
2.0
4.0
6.0
2.0
2.0
沿斜面拉力F/N
1.35
1.52
2.70
4.05
1.52
1.70
回答下述問(wèn)題:
(1)通過(guò)對(duì)比(填寫實(shí)驗(yàn)序號(hào))兩次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知,使用斜面省力的情況與斜面的表面材料有關(guān);
(2)通過(guò)對(duì)比1、5、6三次實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù),得出的推論是:在其他條件相同時(shí),越大沿斜面提高物體越吃力;
(3)為驗(yàn)證推測(cè)3,小明做了(填寫實(shí)驗(yàn)序號(hào))三次實(shí)驗(yàn),剖析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,小明覺(jué)得這幾次實(shí)驗(yàn)省力情況相同根據(jù)是;
(4)以下研究中所采用的方式與本實(shí)驗(yàn)的主要研究方式相同的是
A.探究平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)中,用沒(méi)有燃起的蠟燭來(lái)代替燃起的蠟燭的像
B.探究滑動(dòng)磨擦力大小與接觸面的粗糙程度的關(guān)系時(shí)要控制壓力相同
C.為了形象的描述磁場(chǎng)引入磁感線
D.用水流類比電壓來(lái)構(gòu)建電壓的概念
(5)實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),物體所遭到的拉力和磨擦力是一對(duì)(選填“平衡”或“非平衡”)力;
(6)如圖乙所示,將同一物體分別沿光滑的斜面AB、AC從頂部勻速拉到頂點(diǎn)A,已知AB>AC,施加的力分別為F1、F2,拉力做的功為W1、W2,則力,拉力做的功(均選填“>”、“<”或“=”)。
5.閱讀下邊材料,并回答提出的問(wèn)題:
(1)車輛順著盤山道路,可以駛上高聳入云的山峰。上山道路為何修得彎彎曲曲如盤龍,而不是從山下直通山頂?于是小雪和小明找來(lái)一張直角三角形的紙,根據(jù)圖C那樣,模擬一個(gè)盤山道路的形狀,可以想像若將盤山道路取直,就相當(dāng)于將這張紙展開,車輛沿它的底邊爬到山峰的。車輛順著這個(gè)邊爬到山峰,比起直通山頂?shù)穆纷叩穆烦桃L(zhǎng)的多。接出來(lái)斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn),她們還收集了一些圖片:
從圖中可見,螺母釘D實(shí)質(zhì)可以看作是我們學(xué)過(guò)的一種簡(jiǎn)單機(jī)械,這些機(jī)械稱作螺旋。在圓錐體的側(cè)表面上刻出螺旋形溝槽的機(jī)械就是螺旋;
(2)下邊是小明探究斜面的機(jī)械效率的部份數(shù)據(jù)。
次數(shù)
斜面材料
物體重力
斜面高度
斜面寬度
沿斜面拉力
機(jī)械效率
較光滑木板
較粗糙木板
鋪有浴巾的木板
①經(jīng)過(guò)估算,在表中填上所缺數(shù)據(jù);
②分析表中數(shù)據(jù)可得推論:在物體重力相同時(shí),斜面越粗糙,機(jī)械效率越;
(3)螺旋常和杠桿聯(lián)結(jié)在一起使用,達(dá)到省力的目的。這么螺旋是怎樣省力的呢?下邊以抓舉螺旋千斤頂為例進(jìn)行剖析。圖中為田徑螺旋的結(jié)構(gòu)示意圖,設(shè)斜度為h,旋搖桿末端到螺旋軸線的距離為L(zhǎng),當(dāng)螺旋旋轉(zhuǎn)一周時(shí),重物被升高三個(gè)斜度。若這個(gè)螺旋的機(jī)械效率為
,用它將重力為G的物體抬起,須要作用在搖桿上的動(dòng)力為F為多少?請(qǐng)寫出推論動(dòng)力F的表達(dá)式。