7、圖A是村民樓前的無(wú)障礙通道。 一名中年男子正將坐在輪椅上的年邁父親緩緩起身。 圖B為通道坡度示意圖。 為了了解中年人推輪椅的力度有多大,小紅和小華進(jìn)行了研究。 他們沿斜坡在距坡底A點(diǎn)1m處確定B點(diǎn)。 (g取10N/kg)
(1)將標(biāo)尺的“0”刻度線與水平地面對(duì)齊,正確檢測(cè)B點(diǎn)的高度,結(jié)果如圖B所示;
(2) 選擇一輛與輪椅材質(zhì)、圖案相同的卡車作為研究對(duì)象,進(jìn)行如下操作:
① 正確使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量卡車重量為2.0N;
②將彈簧測(cè)功機(jī)與斜坡平行放置,然后沿斜坡勻速行駛車輛,如圖B所示,彈簧測(cè)功機(jī)顯示:
③計(jì)算車輛從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)過(guò)程中拉力所做的功; 車輛通過(guò)斜面從水平地面升到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械效率為;
(3) 向卡車上逐漸添加重物,測(cè)量卡車的總重G,測(cè)量卡車沿斜坡勻速行駛所需的力,估算將卡車從A點(diǎn)拉到另一點(diǎn)所做的功乙
; 估計(jì)將卡車從水平地面垂直提升到 B 點(diǎn)所需做的功
.以工作量為縱坐標(biāo),卡車總重為橫坐標(biāo),構(gòu)建平面直角坐標(biāo)系,并繪制
和
與卡車總重G的關(guān)系形象化分別為圖C中的線段a、b; 如果父親的體重是50公斤,他坐的輪椅是20公斤,那么中年人勻速推著輪椅下坡時(shí),所受的力是N。
4、圖A是村民樓前的無(wú)障礙通道。 一名中年男子正將坐在輪椅上的年邁父親緩緩起身。 圖B為通道坡度示意圖。 為了了解中年人推輪椅的力度有多大,小紅和小華進(jìn)行了研究。 他們沿斜坡在距坡底A點(diǎn)1m處確定B點(diǎn)。 (g取10N/kg)
(1)將標(biāo)尺的“0”刻度線與水平地面對(duì)齊,正確檢測(cè)B點(diǎn)的高度,結(jié)果如圖B所示;
(2) 選擇與車輪和輪椅材質(zhì)、圖案相同的卡車作為研究對(duì)象,進(jìn)行以下操作:
① 正確使用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量卡車重量為2.0N;
②將彈簧測(cè)功機(jī)與斜坡平行放置,然后沿斜坡勻速行駛車輛,如圖B所示,彈簧測(cè)功機(jī)顯示:
③計(jì)算車輛從A點(diǎn)拉到B點(diǎn)過(guò)程中拉力所做的功; 車輛通過(guò)斜面從水平地面升到B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械效率為;
(3) 向卡車上逐漸添加重物,測(cè)量卡車的總重G,測(cè)量卡車沿斜坡勻速行駛所需的力斜面機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)斜面機(jī)械效率實(shí)驗(yàn),估算將卡車從A點(diǎn)拉到另一點(diǎn)所做的功乙
; 估計(jì)將卡車從水平地面垂直提升到 B 點(diǎn)所需做的功
.以工作量為縱坐標(biāo),卡車總重為橫坐標(biāo),構(gòu)建平面直角坐標(biāo)系,并繪制
和
與卡車總重G的關(guān)系形象化分別為圖C中的線段a、b; 如果父親的體重是50公斤,他坐的輪椅是20公斤,那么中年人勻速推著輪椅下坡時(shí),所受的力是N。
8.閱讀短文,回答問(wèn)題。
螺旋在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用
根據(jù)斜面可以節(jié)省勞力的原理,人們?cè)谌粘I钪邪l(fā)明了螺旋機(jī)械工具,如螺釘、螺桿、螺旋千斤頂?shù)龋ㄈ鐖D所示)。 螺旋千斤頂也稱為機(jī)械千斤頂。 螺桿上升,達(dá)到提升重物的目的。 普通螺旋千斤頂通過(guò)螺紋自鎖支撐重物,最大起重能力可達(dá)10噸,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但傳動(dòng)效率低,返回行程慢。
(1)蜿蜒的山路也可以看成是一種螺旋,其目的主要是為了拯救_____,而不是為了拯救_____;
(2)生活中類似的螺旋設(shè)計(jì)還有很多,除了文中提到的以外,請(qǐng)?jiān)倭谐鲆粋€(gè)_____;
(3)使用螺旋千斤頂時(shí),若人仍垂直于搖桿施力F,作用點(diǎn)與螺桿中心的距離為L(zhǎng),則螺桿將質(zhì)量為m的重物舉起至每旋轉(zhuǎn)一圈的高度為h,則螺旋千斤頂?shù)臋C(jī)械效率用字母表示為η=_____。 在提升相同重量時(shí),提高螺旋千斤頂效率的主要方法是_____。 (可選填“添加潤(rùn)滑油”或“伸出搖桿”)
3、簡(jiǎn)單機(jī)械在生活和生產(chǎn)中發(fā)揮著非常重要的作用。
(1)為了探究“杠桿的平衡條件”,小明利用圖1的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)前,將杠桿上端下沉,將右端的平衡螺絲調(diào)整至_____(選擇“左”或“右”),使杠桿平衡于水平位置,以檢測(cè)武力臂;
(2)小明利用圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究小車車架的機(jī)械效率。 實(shí)驗(yàn)中采用相同滑輪架加大吊鉤尺寸,記錄數(shù)據(jù)如下;
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
吊鉤重力代號(hào)G/N
鉤號(hào)增加高度h/m
拉力F/N
繩索兩端間距離s/m
機(jī)械效率
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1%
2
4
0.1
0.3
83.3%
3
6
0.1
2.2
0.3
① 從圖2可以看出,在第二次實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)顯示:
②第三次實(shí)驗(yàn)中,小車架機(jī)械效率為_(kāi)____%(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位);
③對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可知,對(duì)于相同的滑輪架,吊運(yùn)物體越重,滑輪架的機(jī)械效率越高。 如果提升同一物體時(shí)動(dòng)滑輪的重力減小,則滑輪架的機(jī)械效率為_(kāi)____(選擇“增大”、“減小”或“不變”);
(3)小明利用圖3的實(shí)驗(yàn)裝置探究斜面的機(jī)械效率。 發(fā)現(xiàn)斜坡的力學(xué)效率與_____和_____有關(guān)(前兩個(gè)空格可選填“斜坡的傾斜度”、“物體的重量”、“粗糙度”或“上升高度”) ,實(shí)驗(yàn)中測(cè)得物體重量G=6N,斜坡長(zhǎng)度s=1m,高度h=0.2m,拉力為1.5N,則斜坡上物體所受到的摩擦力為。
5.閱讀下列材料,回答問(wèn)題:
(1)車輛可沿著蜿蜒的山路駛上高聳的山峰。 為什么上山的路蜿蜒如龍,而不是從山下直通山頂? 于是小宇和小明找了一張直角三角形的紙,模擬了如圖C所示的蜿蜒道路的形狀??梢韵胂螅绻羊暄训牡缆防?,就相當(dāng)于展開(kāi)紙張,車輛爬行沿著它的底部到山峰。 車輛沿著這邊爬到山上,比直接上山頂?shù)穆芬L(zhǎng)很多。 隨后,他們還收集了一些圖片:
從圖中可以看出,螺母釘D本質(zhì)上可以看作是我們所學(xué)過(guò)的一種簡(jiǎn)單機(jī)械,而這些機(jī)械就稱為螺旋。 在圓錐體側(cè)面刻出螺旋槽的機(jī)器是螺旋線;
(2)以下是小明研究斜面機(jī)械效率的一些數(shù)據(jù)。
頻率
斜角材料
物體重力
坡道高度
斜角寬度
沿著斜坡拉
機(jī)械效率
1
更光滑的木材
4
2
粗木板
4
3
帶浴巾的木板
4
①估算后,填寫(xiě)表中缺失數(shù)據(jù);
②分析表中數(shù)據(jù)得出推論:當(dāng)物體重力相同時(shí),坡度越粗糙,機(jī)械效率越高;
(3)螺桿常與杠桿配合使用,以達(dá)到省力的目的。 這樣的螺旋如何省力呢? 下面以抓舉螺旋千斤頂為例進(jìn)行分析。 圖為田徑螺旋結(jié)構(gòu)示意圖。 設(shè)斜率為h,搖桿末端到螺旋軸線的距離為L(zhǎng)。螺旋旋轉(zhuǎn)一周,重物上升三個(gè)斜率。設(shè)該螺桿的機(jī)械效率為
,用它以重力G舉起一個(gè)物體,需要作用在操縱桿上的力量F是多少? 請(qǐng)寫(xiě)出推導(dǎo)的冪F的表達(dá)式。