中考重难点突破——力学实验精析(二)专项练习
1. 同学们要研究弹性势能大小与什么因素有关,甲同学猜想可能与物体发生的弹性形变大小有关。
他采用一根橡皮筋水平弹射纸团的方法进行研究,下表是研究过程中记录的测量结果。
橡皮筋伸长/cm 5 10 15
纸团飞行距离短长更长
根据以上测量结果可以得出的结论是什么?橡皮筋的弹性势能还可能与什么因素有关?试着猜想一下。
2. 利用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。
将小球A、B分别拉到与竖直方向成一定角度θ的位置,然后都由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,将与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止。
图中的摆长L 都相同,θ1<θ2,球A、B的质量分别为m A、m B(m A<m B)。
(1)如图甲、乙所示,同时释放A、B,观察到它们并排摆动且始终相对静止,同时到达竖直位置。
这表明两小球在摆动过程中的任一时刻的速度大小与小球的________无关。
(2)如图甲、乙所示,观察到B球能将木块C撞得更远。
由此可得出结论:________。
(3)如图乙中小球B到达竖直位置时的速度________(填“大于”“小于”或“等于”)图丙中小球B到达竖直位置时的速度。
如图乙、丙所示,图丙中木块C滑行得更远些,由此可得出结论:________。
3. 在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
(1)实验时,用手拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升。
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为。
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W。
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将(选
填“增大”、“减小”或“不变”)。
4. 小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=0.50 m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=
5.0 N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端。
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22 m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0 N,则有用功为 J,机械效率为。
(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正
L/m 0.45 0.40 0.35 0.30
W额外/J 0.90 0.80 0.70 0.60
额外成比,小明查阅资料后证实此结论是正确的。
根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40 m时,斜面的机械效率为;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为 N。
中考重难点突破 —— 力学实验精析(二)专项练习
参考答案
1. 答案:在弹性限度内,橡皮筋伸得越长,橡皮筋发生的弹性形变越大,它的弹性势能越大。
橡皮筋的弹性势能转换成纸团的动能就越大,纸团飞行的距离就越长。
2. 答案:(1)质量;(2)速度相同时,物体质量越大,它的动能就越大;(3)小于;
(4)质量相同时,物体速度越大,它的动能就越大.
解析:(1)甲乙两图中,小球的质量不同,由题意知,摆角相同,小球同时到达竖直位置,说明小球的速度大小与小球的质量无关;
(2)m A <m B ,两球的速度相同,B 球能将木块C 撞得更远,说明B 球的动能更大,因此可得速度相同时,物体质量越大,动能越大;
(3)乙丙两图,小球的质量相同,θ1<θ2,所以丙图小球的速度更大;
(4)图丙中木块C 滑行得更远些,说明质量相同时,物体的速度越大,动能越大.
3. 答案:(1)匀速 (2)71.4% (3)0.17 (4)增大
解析:(1)在实验时,应用手匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升;
(2)71.4%m 10400.7N m 10201.0N 2--211111=⨯⨯⨯⨯==s F h G η;(3)由第三次数据知,s =2h ,所以绳子移动速度为物体上升速度的2倍;P 总= Fv=1.7N×0.05m/s×2=0.17W; 根据表格中数据,②的效率83.3%m
10401.2N m 10202.0N 2--222222=⨯⨯⨯⨯==s F h G η;88.2%m
10401.7N m 10203.0N 2--233333=⨯⨯⨯⨯==s F h G η,根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将增大。
4. 答案:(1)1.1;55% (2)正;6
5.2%(或65%);2.0(或2)
解析:(1)物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,做的有用功为:
W 有用=Gh=5.0N×0.22m=1. 1 J,拉力做的总功为:W 总=Fs=4.0N×0.50m=2 J,该斜面的机械效率为:η=总有用W W =1.1J 2J
×100%=55%; (2)分析表格中的数据能够看出,额外功W 额外与斜面的水平长度L 成正比;查表知,当L =0.40 m 时,W 额外=0.8 J ,斜面长为0.5 m ,依据勾股定理可以计算出将物体提升的高度为:h '=0.3 m ,提升物体做的有用功为:W 有用'=Gh '=5.0N×0.3m=1.5J,
此时斜面的机械效率为:η'=W W '
'有用总=W W W ''+有用有用额外= 1.5J 1.5J+0.8J
=65.2%; 当木板平放在水平桌面上后,依据已知的额外功W 额外与斜面的水平长度L 成正比的结论,可以计算出此时需做的额外功为1.0J ,由W 额外'=fs 得:f=W s '
额外=1.0J 0.5m
=2 N 。