小明利用刻度均匀的轻质杠杆进行“探究杠杆的平衡条件”实验,已知每个钩码重0.5N。
(1)实验前,将杠杆的中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆左端下沉,这时应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位置平衡。你认为实验中让杠杆在水平位置平衡的好处是 。
(2)在图甲中的A点悬挂4个钩码,要使杠杆仍保持水平位置平衡,需在B点悬挂 个钩码。
(3)如图乙所示,取走悬挂在B点的钩码,改用弹簧测力计在C点竖直向上拉,仍使杠杆水平位置平衡,测力计的拉力为 N;若在C点改变弹簧测力计拉力的方向,使之斜向右上方,杠杆仍然水平位置平衡,则测力计的读数将 (选填“变大”“变小”或“不变”),画出此时力F的力臂。
物理实验小组的同学,利用如图所示的装置,在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件.
(1)如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将右端的平衡螺母向________(填“左”或“右”)移动,调节杠杆在水平位置平衡的目的是方便测量________.
(2)实验中测得的数据如表所示,表格中漏填的数据为________N.
测量序号 |
动力F1/N |
动力臂L1/cm |
阻力F2/N |
阻力臂L2/cm |
① |
1 |
20 |
2 |
10 |
② |
2 |
15 |
1.5 |
20 |
③ |
3 |
5 |
15 |
(3)有的同学按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”.这个结论与杠杆平衡条件不符,原因是实验过程中________(填字母).
A.没有改变力的大小
B.没有改变力的方向
C.没有改变力的作用点
D.实验次数较少,结论具有偶然性
某实验小组的同学们在做“探究斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据.
实验次序 |
斜面的倾斜程度 |
物块重力G/N |
物块上升的高度h/m |
拉力F/N |
物块移动的距离s/m |
机械效率η |
1 |
较缓 |
5 |
0.2 |
2.4 |
1 |
41.7% |
2 |
较陡 |
5 |
0.5 |
3.2 |
1 |
78.1% |
3 |
最陡 |
5 |
0.7 |
4.3 |
1 |
81.4% |
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越________力(填“省”或“费”).
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持物块上升的高度和物块移动的距离分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.5N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为________.
(3)把第4次的实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与________和________有关.
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力________物块所受的摩擦力(填“大于”“小于”或“等于”).
小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
![]() |
钩码总重G/N |
钩码上升的高度h/m |
测力计示数F/N |
测力计移动的距离s/m |
机械效率 |
1 |
4 |
0.1 |
1.8 |
0.3 |
|
2 |
6 |
0.1 |
2.4 |
0.3 |
83% |
3 |
4 |
0.1 |
1.4 |
0.5 |
57% |
4 |
4 |
0.2 |
1.4 |
1.0 |
57% |
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
(2)第1次实验测得的机械效率为________.(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用________装置图做的;第4次实验是用________装置图做的.(填“a”“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,________可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率________.
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度________.
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为________%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:________________________________.
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如表所示的两组数据:
次数 |
钩码悬挂点 |
钩码总重G/N |
钩码移动距离h/m |
拉力F/N |
测力计移动距离s/m |
饥械效率η/% |
1 |
A点 |
1.5 |
0.10 |
0.7 |
0.30 |
71.4 |
2 |
B点 |
2.0 |
0.15 |
1.2 |
0.30 |
83.3 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重量有关,钩码越重其效率越高”的结论?
答:________;
请简要说明两条理由:①________________;
②________________________________________.
问题解决——测量滑轮组机械效率:
小雨用如图所示滑轮组将一个重物A提起,他想知道此时滑轮组的机械效率.现在他身边除了重物A、两个相同的滑轮、细绳外,还有3只相同的小桶和若干相同的小铁钉.
(1)请你推导出测量此时滑轮组机械效率的数学表达式(不计绳重和摩擦);
(2)请你说明测量步骤(请配图说明,图画在方框内).