7、圖A是村民樓前的無障礙通道。 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,小紅和小華進行了研究。 他們沿斜坡在距坡底A點1m處確定B點。 (g取10N/kg)
(1)將標尺的“0”刻度線與水平地面對齊,正確檢測B點的高度,結果如圖B所示;
(2) 選擇一輛與輪椅材質、圖案相同的卡車作為研究對象,進行如下操作:
① 正確使用彈簧測力計測量卡車重量為2.0N;
②將彈簧測功機與斜坡平行放置,然后沿斜坡勻速行駛車輛,如圖B所示,彈簧測功機顯示:
③計算車輛從A點拉到B點過程中拉力所做的功; 車輛通過斜面從水平地面升到B點時的機械效率為;
(3) 向卡車上逐漸添加重物,測量卡車的總重G,測量卡車沿斜坡勻速行駛所需的力,估算將卡車從A點拉到另一點所做的功乙
; 估計將卡車從水平地面垂直提升到 B 點所需做的功
.以工作量為縱坐標,卡車總重為橫坐標,構建平面直角坐標系,并繪制
和
與卡車總重G的關系形象化分別為圖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,所受的力是N。
4、圖A是村民樓前的無障礙通道。 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,小紅和小華進行了研究。 他們沿斜坡在距坡底A點1m處確定B點。 (g取10N/kg)
(1)將標尺的“0”刻度線與水平地面對齊,正確檢測B點的高度,結果如圖B所示;
(2) 選擇與車輪和輪椅材質、圖案相同的卡車作為研究對象,進行以下操作:
① 正確使用彈簧測力計測量卡車重量為2.0N;
②將彈簧測功機與斜坡平行放置,然后沿斜坡勻速行駛車輛,如圖B所示,彈簧測功機顯示:
③計算車輛從A點拉到B點過程中拉力所做的功; 車輛通過斜面從水平地面升到B點時的機械效率為;
(3) 向卡車上逐漸添加重物,測量卡車的總重G,測量卡車沿斜坡勻速行駛所需的力斜面機械效率實驗斜面機械效率實驗,估算將卡車從A點拉到另一點所做的功乙
; 估計將卡車從水平地面垂直提升到 B 點所需做的功
.以工作量為縱坐標,卡車總重為橫坐標,構建平面直角坐標系,并繪制
和
與卡車總重G的關系形象化分別為圖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,所受的力是N。
8.閱讀短文,回答問題。
螺旋在生產生活中的應用
根據斜面可以節省勞力的原理,人們在日常生活中發明了螺旋機械工具,如螺釘、螺桿、螺旋千斤頂等(如圖所示)。 螺旋千斤頂也稱為機械千斤頂。 螺桿上升,達到提升重物的目的。 普通螺旋千斤頂通過螺紋自鎖支撐重物,最大起重能力可達10噸,結構簡單,但傳動效率低,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計還有很多,除了文中提到的以外,請再列出一個_____;
(3)使用螺旋千斤頂時,若人仍垂直于搖桿施力F,作用點與螺桿中心的距離為L,則螺桿將質量為m的重物舉起至每旋轉一圈的高度為h,則螺旋千斤頂的機械效率用字母表示為η=_____。 在提升相同重量時,提高螺旋千斤頂效率的主要方法是_____。 (可選填“添加潤滑油”或“伸出搖桿”)
3、簡單機械在生活和生產中發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的裝置進行了實驗。 實驗前,將杠桿上端下沉,將右端的平衡螺絲調整至_____(選擇“左”或“右”),使杠桿平衡于水平位置,以檢測武力臂;
(2)小明利用圖2所示的實驗裝置來探究小車車架的機械效率。 實驗中采用相同滑輪架加大吊鉤尺寸,記錄數據如下;
實驗次數
吊鉤重力代號G/N
鉤號增加高度h/m
拉力F/N
繩索兩端間距離s/m
機械效率
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,在第二次實驗中,彈簧測力計顯示:
②第三次實驗中,小車架機械效率為_____%(結果保留小數點后一位);
③對實驗數據進行分析可知,對于相同的滑輪架,吊運物體越重,滑輪架的機械效率越高。 如果提升同一物體時動滑輪的重力減小,則滑輪架的機械效率為_____(選擇“增大”、“減小”或“不變”);
(3)小明利用圖3的實驗裝置探究斜面的機械效率。 發現斜坡的力學效率與_____和_____有關(前兩個空格可選填“斜坡的傾斜度”、“物體的重量”、“粗糙度”或“上升高度”) ,實驗中測得物體重量G=6N,斜坡長度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?,如果把蜿蜒的道路拉直,就相當于展開紙張,車輛爬行沿著它的底部到山峰。 車輛沿著這邊爬到山上,比直接上山頂的路要長很多。 隨后,他們還收集了一些圖片:
從圖中可以看出,螺母釘D本質上可以看作是我們所學過的一種簡單機械,而這些機械就稱為螺旋。 在圓錐體側面刻出螺旋槽的機器是螺旋線;
(2)以下是小明研究斜面機械效率的一些數據。
頻率
斜角材料
物體重力
坡道高度
斜角寬度
沿著斜坡拉
機械效率
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,填寫表中缺失數據;
②分析表中數據得出推論:當物體重力相同時,坡度越粗糙,機械效率越高;
(3)螺桿常與杠桿配合使用,以達到省力的目的。 這樣的螺旋如何省力呢? 下面以抓舉螺旋千斤頂為例進行分析。 圖為田徑螺旋結構示意圖。 設斜率為h,搖桿末端到螺旋軸線的距離為L。螺旋旋轉一周,重物上升三個斜率。設該螺桿的機械效率為
,用它以重力G舉起一個物體,需要作用在操縱桿上的力量F是多少? 請寫出推導的冪F的表達式。