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光学专题
一.光反射定律
1.一面镜竖直挂在墙上,某人站在镜前1米处,从镜子里只看到自己的上半身。他要看到自已的全身,则 ( )
A.应后退到距镜2米远处。 B.应前进到距离O.5米远处。
C.应后退到距离4米远处。 D.无论前进或后退都不能实现。
2.检查视力时,要求眼睛与视力表相距5 m。医院里常按图1所示的方式检查视力,让被检查者面对平面镜而坐,身后是视力表。已知人距平面镜2 m,那么视力表离平面镜的距离应是 ( )
A.5 m B.2 m C.3 m D.4 m
3.小明从平面镜中看到挂钟的像如图3所示,这时的时间是_________。
4.小峰身高1.70cm,眼睛距头顶8cm,直立在水平地面上照镜子。如果他想从竖直挂在墙上的平面镜里看到自己的脚,这面镜子的底边离地面的高度不应超过_______m。
5.小汽车的前挡风玻璃有一定的倾斜角度,而卡车、公交车等大型车辆的前挡风玻璃却几乎是竖直的。请用光学知识分析小汽车前挡风玻璃这样安装的原因(可以画图说明)。
6.右图为一辆轿车的俯视示意图。O点为司机眼部所在位置,司机在右侧的后视镜AB(看作平面镜)中能看到车尾c点。根据平面镜成像规律画出司机眼睛看到C点的光路图。
7.小明在一堵较长的墙的外边,想看到墙内地面上的一点S,如图8-11所示,请你利用学过的光学知识帮他 想个办法,在图中画出使用的光学元件和光路图.
8.如图所示,平面镜下方有一竖直挡板P,在AB和CD区域内可以看到挡板左侧的一个发光点S在平面镜中的像,在图中找出挡板左侧这个发光点的位置.
9如图乙所示,S是光源,SO是光源发出的一条光线,画出SO的反射光线.
10.如图所示,在O点放置一平面镜,使与水平方向成60°角的太阳光经O点反射后,水平射入窗口P。请你在图中画出平面镜的位置,并标出反射角的度数。
11.如图所示,研究光的反射时,测得入射光线与镜面的夹角为40º,则反射角是 度。
12.如图所示,一细光束射到平面镜MM'的O点处,请根据光的反射规律画出它的反射光线,标明反射角大小。
13.如图所示,两面平面镜互相垂直,一束光线斜射到平面镜上,请在图乙中完成光路图。
14.在图中做出人看到球的光路图。
15.如图所示,平面镜前一个发光点S和它的两条光线,请在图中作出S在平面镜中的像,并作出这两条光线的反射光线。
17.如图所示为激光液面控制仪的原理简图。由固定激光器发出的一束激光AO以60°
的入射角射向液面,经液面反 射后射到光屏上的B点,再通 过光屏上的光电转换器将光信号变成电信号,输入控制系统用以控制液面高度。请通过作图找出B 点的准确位置。
18.在进行光学实验的探究过程中:
(1)小明同学用如图所示的装置,研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,这个光屏在实验中除了能呈现光外,另一个重要作用是:____________________________
(2)小明利用透明玻璃板、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。选取两段完全相同的蜡烛的目的是______________.
(3)小明同学在做“探究凸透镜成像规律”实验时,蜡烛、凸透镜、光屏的位置如图所示,点燃蜡烛后,光屏上得到了清晰的像。由此可知,下列说法正确的是_______
A.得到的像是正立缩小的实像
B.得到的像是倒立放大的实像
C.把蜡烛向左移动,调整光屏的位置,得到的清晰像变小
D.把蜡烛向右移动少许,要得到清晰的像,应向左移动光屏
(4)为了探究光的反射规律,同学们进行如图所示的实验。
①如果让光线逆着OF的方向射向镜面,会发现反射光线沿着OE方向射出,这表明 。
②小红探究反射光线与入射光线是否在同一平面内时,她将纸板B向后折, (填“能”或“不能”)看到反射光线。
二.光折射定律
1.图(a)和(b)是于小红的两张清晰的照片底片。拍摄这两张照片相机镜头的焦距相同。下列说法中正确的是 ( )
A.拍摄(a)时,相机与人的距离比拍(b)时大。
B.拍摄(a)时,胶片与镜头的距离比拍(b)时大。
C.拍摄(a)时所用相机镜头的直径比较大。
2.图4中画的是王小刚同学的眼镜,从眼镜判断,他的眼睛( )
A.是远视眼 B.是近视眼 C.视力正常,眼镜是太阳镜
D.一只眼视力基本正常,另一只是近视眼。
3.如图所示,一束光线斜射入容器中,并在容器底部形成一光斑,这时向容器中逐渐加水,则光斑的位置将( )
A、慢慢向右移动
B、慢慢向左移动
C、慢慢向水面移动
D、仍在原来位置不动。
4.一束光线AO以与水面成300的角斜射到水面.试在图12中画出光线AO经过水面后的光路图.
5.一束光线AO以与水面成300的角斜射到水面.试在图12中画出光线AO经过水面后的光路图.
6.MM′是两种介质的分界面.P是一个物点,P′是P的像点.图中画出了由P点射向界面的两条光线,请画出这两条光线进入另一种介质的折射光线.
图3-8
7.在水池的一角有一块平面镜,现有一束光线从水中射向平面镜,如图,请完成光路图,并标出反射角(用“α”表示)和折射角(用“β”表示)
8为一半球形玻璃砖,请画出光线从O点(球心)射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图。
三.平面镜成像
1.石林中学的张江同学自备器材,主动探究“平面镜成像的规律”,其情形如图7所示,他先把一块平板玻璃垂直立在水平桌面上,再准备A、B两支大小、外形完全一样的蜡烛,然后把点燃的蜡烛A立在玻璃板前,又把蜡烛B放在玻璃板后面,并移动蜡烛B的位置,使它与蜡烛A的像完全重合。
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(1)张江同学在做探究实验时用透明玻璃板代替平面镜是为了___________。
(2)他选择的蜡烛B与蜡烛A的大小、外形完全一样是为了____________。
(3)如果把蜡烛A向镜面移动一段距离,又移动蜡烛B去与蜡烛A的像比较,会发现蜡烛A像的大小_______________(选项“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)如果在蜡烛A像的位置放一个光屏,光屏上___________承接到像(选项“会”或“不会”),这说明平面镜所成的像是________像(选填“虚”或“实”)。
222...如图是一同学探究“平面镜成像的特点”的装置,在竖立的玻璃板前面A处放一支点燃的蜡烛,可以看到玻璃板后面B处出现蜡烛的像。
(1)该同学拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到B处时,可以看到它跟像完全重合,这一实验现象可以说明平面镜所成像的大小与原物体________。
(2)该同学发现用光屏去承接蜡烛在B点的像,像怎么也无法成在光屏上,这一实验说明平面镜所成的像是________像(选填“实”或“虚”)
(3)若用刻度尺测量A点到平面镜的距离和B点平面镜的距离,发现它们的值是相等的,这一实验现象说明物像与镜面________(选填“等距”或“不等距”)。
3.在探究“平面镜成像特点”的试验中
(1)如图所示,在玻璃板前面放置一支点燃的蜡烛,再拿一支没有点燃的相同的蜡烛,在玻璃板后面移动,直到跟前面那支蜡烛的像 。若用光屏替换玻璃板后面的蜡烛,在玻璃板后面观察光屏,将 (选填“能”或“不能”)观察到玻璃板前面点燃蜡烛的像。
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(2)实验数据如下表:
实验表明:平面镜所成像是虚像,像与物的大小 ,像到平面镜的距离 物体到平面镜的距离。
44.一组同学在探究平面镜成像的特点时,将点燃的蜡烛A放在玻璃板的一侧,看到玻璃板后有蜡烛的像。图乙
原放置
玻璃板处
图甲
纸张
A
B
(1)此时用另一个完全相同的蜡烛B在玻璃板后的纸面 上来回移动,发现无法让它与蜡烛A的像完全重合(图甲)。你分析出现这种情况的原因可能是:
。
(2)解决上面的问题后,蜡烛B与蜡烛A的像能够完全重合,说明 。
(3)图乙是他们经过三次实验后,在白纸上记录的像与
物对应点的位置。他们下一步应该怎样利用和处理这张“白纸”上的信息得出实验结论。
____________________________________________。
(4)他们发现,旁边一组同学是将玻璃板和蜡烛放在方格纸上进行实验的。你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好?说出你的理由: _____________________________。 21世纪教育网
5.右图是探究“光反射时的规律”的实验装置图。把平面镜放在水平桌面上,再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平 面镜上,纸板上的ON垂直于镜面。一束红光贴着纸板沿EO射到f)点,光将沿OF方向射出,如果把纸板ON的右半边向后折,反射光线将_ __(选填“存在”或“不存在”);如果一束蓝光沿原FO方向射到0点,它反射后沿_ ___方向射出。
6.课堂上,老师用一套科学器材进行“研究光的反射定律”的实验演示,得出了正确的结论。
(1)根据光的反射定律,如果入射角为20o,则反射角的大小是
(2)课后,某同学利用同一套实验器材,选择入射角分别为15o、30o、45o的三条光线进行实验,结果得到了不同的数据,如图所示。经检查,三次试验中各角度的测量值都是准确的,但总结的规律却与反射定律相违背。你认为其中的原因应该是
7.小明同学用如图所示的装置,研究光的反射规律,其中有一个可折转的光屏,光屏在实验中的作用是:(写出两条)
① ;
② 。
8.右图是探究“光反射时的规律”的实验装置图。把平面镜放在水平桌面上,再把一张可以沿ON向前或向后折的纸板竖直地立在平 面镜上,纸板上的ON垂直于镜面。一束红光贴着纸板沿EO射到f)点,光将沿OF方向射出,如果把纸板ON的右半边向后折,反射光线将_ __(选填“存在”或“不存在”);如果一束蓝光沿原FO方向射到0点,它反射后沿_ ___方向射出。
一. 凸透镜成像
1.如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,那么能使光线发散的是 ( )
A.a B.b C.c D.d
2.小星同学利用太阳光测量凸透镜的焦距,方法如图所示-他注意到让凸透镜正对阳光,但没有仔细调节纸片与透镜的距离,在纸片上的光斑并不是最小时,就测出了光斑到凸透镜中心的距离L,那么,凸透镜的实际焦距 ( )
A.一定小于L B.一定大于L
C.可能等于L D.可能小于L、也可能大于L
3.某同学用焦距为lOcm的凸透镜去观察书上的文字,所成的像如图所示,则 文字到凸透镜的距离为 ( )
A.25cm B.15cm C.6cm l3.12cm
4.如图是十字路口处安装的监控摄像头,它可以拍下违章行驶的汽车照片,摄像头的镜头相当千一个_____镜.A、B是一辆汽车经过十字路口时,先后拍下的两张照片,可以看出汽车是_______摄像头(“靠近”、“远离”),观察照片可以发现,几乎看不见车内的人,但车的外表却很清晰,是因为车内的人_______,摄像头几乎无法成像.夜晚,为了不影响司机开车,车内的灯应______
5.物体放在凸透镜前12cm处,在透镜另一侧的光屏上成一个倒立、放大的像,当物体距凸透镜8cm时所成的像: ( )
A. 一定是倒立、放大的实像; B. 可能是倒立、缩小的实像;
C. 可能是正立、放大的虚像; D. 可能是正立、等大的虚像。
6.观察凸透镜成像的实验中,在距凸透镜20cm的光屏上得到一个清晰的、与物体等大的像,则该凸透镜的焦距为_________cm。
A
B
C
7、如右图所示是研究凸透镜成像规律的实验装置位置图,
光具座上A、B、C三点分别用于放置器材,其中B点
应放 (选填“蜡烛”、“光屏”或“凸透镜”)。若此时刚好在光屏上得到清晰的倒立、缩小的实像,则蜡烛应放在 点,光屏应放在 点。
8.将一个凸透镜对准太阳光,可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个物体放在这个透镜前40cm处,则可在透镜的另一侧得到______的______的______像。
9在距凸透镜20cm处放一点燃的蜡烛,在另一侧距凸透镜20cm处的光屏上可以得到一个跟蜡烛等大的像,此凸透镜的焦距是__________,调节蜡烛到凸透镜的距离,当光屏上出现倒立、缩小实像时,光屏离凸透镜的距离在_____________________之间。
测绘人员绘制地图时常常需要从飞机上拍摄地面的照片。若使用的相机镜头焦距为50毫米,则底片与镜头距离应该在
A.100毫米以外。 B.50毫米以内。 C.恰为50毫米。 D.略大于50毫米。
10.把凸透镜正对着太阳光,可在距凸透镜15cm处得到一个最小最亮的光斑。若将某一物体放在此透镜钱20cm处,可得到一个
A、倒立放大的实像 B、倒立缩小的实像 C、正立放大的实像 D、正立放大的虚
11.某同学用焦距为15cm的凸透镜做成像实验,将蜡烛放在距凸透镜25cm处的主光轴上,则在凸透镜的另一侧光屏上得到一个
A.正立、放大的虚像 B.倒立、放大的实像
C.正立、缩小的虚像 D.倒立、缩小的实像
12.在“探究凸透镜成像”实验中烛焰在光屏上成一个清晰缩小的像,光屏离凸透镜的距离为20cm;当蜡焰距凸透镜的距离为30cm时,烛焰所成的像
A.只可能是倒立缩小的实像 B.只可能是倒立放大的实像
C.只可能是正立放大的像 D.倒立放大、缩小或等大的实像都可能
13.如图所示是用来研究凸透镜成像规律的实验装置示意图(屏未画出),当蜡烛和透镜放在图示位置时,通过移动光屏,可以在光屏上得到与物体等大的像。若透镜位置不变,将蜡烛移到刻度为30cm处,则
40
30
20
10
50
60
70
80(cm)
A.移动光屏,可以在屏上得到倒立放大的像
B.移动光屏,可以在屏上得到倒立缩小的像
C.移动光屏,可以在屏上得到正立放大的像
D.不论光屏移到什么位置,都不能在屏上得到清晰的像
14.小明拿着一个凸透镜正对着太阳光,用一张白纸在透镜的另一侧来回移动,并得到一个最小最亮的光斑,用刻度尺测得此光斑到透镜的距离是10cm。该同学想用此透镜来观察邮票上较小的图案,则邮票到透镜的距离是( )
A、等于10cm B、在10cm和20cm之间
C、小于10cm D、大于20cm
15.小周用图l2所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
(1)调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在__________
(2)小周在图12所示位置得到一个清晰的像。老师要求她在凸透镜不动的情况下.在光屏上再成一个更小的实像,小周应当把蜡烛向__________移动.同时把光屏向__________移动。
(3)小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.她应当向_________移动光屏,可再次得到清晰的像。
16.小明同学用一个焦距未知的凸透镜、蜡烛、光屏探究凸透镜成像规律.
①由图13可知,凸透镜的焦距是___________㎝.实验时,应使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在__________.
②如图14所示,若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛焰实像,则蜡烛可能置于透镜左边a、b、c、d四点中的________点上,此成像特点可应用在___________机上.
③小明依次将蜡烛、凸透镜、光屏放置在光具座上,按①的要求调整好三者中心的位置,但无论怎样移动光屏,在光屏上始终都没能看到烛焰所成的像.原因可能是(写出一个原因即可)_____________ .
17.小敏的实验是“探究凸透镜成像的特点”。她的困惑是:不知道实验室准备的凸透镜的焦距。小亮给他提供的解决方案是:根据图17所示的设计方案图进行实验.测出焦距。
你的意见:小亮的“方案”是 (填“可行”或“不可行”)的。
A.如果“方案”可行,请你对利用该“方案”测量
焦距的具体操作提出一条注意事项:
B.如果“方案”不可行,请提出你的解决方案:__________ 。 (说明:若你认为“方案”可行,则选A解答,若你认为“方案”不可行,则选B解答)
18.在利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:
(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有__________ 作用,该凸透镜的焦距是__________ cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次放在光具座上,点燃蜡烛后,无论怎样移动光屏都不能在光屏上得到像,请你指出其中一条可能的原因:__________。
(3)调整后,把烛焰放在距凸透镜16cm处时(如图乙),在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、__________的实像(填写像的性质);__________ (填光学仪器)就是利用这一成像规律工作的。如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向__________ (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。
19、某同学做“凸透镜成像”实验.
(1)先把凸透镜正对阳光,在镜后10cm处的纸上看到了一个亮点,他这样做的目的是___________________________,得出的结论是:___________________;
图5-6
图5-7
(2) 如图5-6所示为实验时光屏、蜡烛、凸透镜在光具座的位置:若a是蜡烛,则b是___________,c是__________。为了使蜡烛烛焰的像成在光屏中间,应调整这三者的高度,使它们的中心大致在_________________;
(3)如图5-7是某同学的实验装置,由图可看出,装置中的错误有:_____________
__________________.若调整后恰能在光屏上得到一个清晰的像,则由图可知物距为_______cm,像距为_________cm.所成的像为__________、___________的_________像(已知刻度尺上每一小格值为5cm).
20、小宇在做“探究凸透镜成像规律”实验,其实验装置的示意图如图15所示。a、b、c、d、e是主光轴上的五个点,F点和2F点分别是凸透镜的焦点和二倍焦距点。
(l)在a、b、c、d、e这五个点中:
①把烛焰放在________点上,可以成正立、放大的虚像。
②把烛焰放在________点上,所成的像最小。
③把烛焰放在________点上是属于照相机原理。
④把烛焰放在________点上是属于投影仪原理。
杠杆与斜面专题
实验题
1小明同学探究杠杆平衡条件:(不考虑杠杆自重和摩擦)
(1)实验前没有挂钩码时,小明发现杠杆右端下倾,则应将左端的平衡螺母向 调,使杠杆在水平位置平衡;这样做的目的是 。
(2)三次实验数据记录表格如下:
实验序号
动力F1(牛)
动力臂L1(厘米)
阻力F2(牛)
阻力臂L2(厘米)
1
2
4
2
4
2
4
6
3
8
3
8
4
6
乙
甲
①小明用如图甲所示进行第3次实验,弹簧测力计的所示如图乙所示,则动力F1= N
②分析三次实验数据,发现第3次实验中弹簧测力计示数偏大,检测弹簧测力计发现完好无损,原因可能是 。
(3)小明通过实验探究,得出了杠杆平衡条件。生活中的钓鱼竿应用了该实验中的第 次实验原理。
2.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则应将右端的平衡螺母像 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若将左侧的3个钩码该挂在D处,要是杠杆仍然保持平衡,则应将右端钩码该挂在 处
(3)如图所示,杠杆在水平位置平衡后,若在左侧的3个钩码下添加1个钩码,要使杠杆仍然保持平衡,则应将右侧钩码改挂在 处
(4)分析有关实验数据,可得出杠杆平衡条件是: 。
3.在研究杠杆平衡条件的实验中
(1)实验前没有挂钩码时,若杠杆右端下倾,则
应将左端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
(2)在如图14所示的装置中,每个钩码重1N(杠杆上每格等距,杠杆自重不计),要使杠杆在水平位置平衡,小张在A处应挂 个1N重的钩码,而邻组的小强在B处施加一个竖直方向的力,也使杠杆在水平位置平衡,则这个力的方向
应 ,大小为 N。
(3)本实验得出杠杆的平衡条件是 。
4.在探究杠杆平衡条件的实验中:
(1)小明发现杠杆右端低左端高,要使它在水平位置平衡,应将杠杆右端的平衡螺母向____________调节。小明调节杠杆在水平位置平衡的主要目的是_________________________、____________________________________。
(2)如图甲所示,在杠杆左边A处挂四个相同钩码,要使杠杆在水平位置平衡,应在杠杆右边B处挂同样钩码____________个。
(3)如图乙所示,用弹簧测力计在C处竖直向上拉,当弹簧测力计逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______________(变大/变小/不变),其原因是_________________________。
5.在探究“杠杆平衡条件”的实验中,杠杆上每格等距:
(1)实验前没挂钩码时,发现杠杆左端上翘,应将左端平衡螺母向______旋一些(选填“左”或“右”),使杠杆在______位置平衡。
(2)实验中,用图12所示的方式悬挂钩码,杠杆也能平衡,但采用这种方式是不妥当的。这主要是因为( )
A.一个人无法独立操作
B.需要使用太多的钩码
C.力臂与杠杆不重合
D.力和力臂数目过多
(3)图12中,不改变支点O右侧所挂的两个钩码及其位置,保持左侧第______格的钩码不动,将左侧另外两个钩码改挂到它的下方,杠杆仍可以平衡。
6.学习了机械效率知识后,某物理兴趣小组的同学对“斜面的机城效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些猜想:A.跟斜面的粗糙程度有关; B.跟斜面的倾斜程度有关;C.跟物体的重力有关;D.跟斜面的长度有关.
为了证实其中的部分猜想是否正确,小明同学设计方案并用相同材料的斜面和物块进行探究.下表反映了他的探究过程.
(1)请你替小明在表中两个空格处填上适当的数据.
(2)通过对比 两次(填实验次数的序号)实验数据,可验证猜想A.
(3)通过对比实验①③据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效越 .
(4)若要验证猜想C,应控制不变的量是:斜面长、斜面的倾斜程度和 ,需要改变的量是 .
7.在探究斜面机械效率的试验中,小明提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想。
(1)要测量斜面的机械效率,除了长木板和木块(如图所示)外,还需要的主要测量工具是刻度尺和 。
(2)在试验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做 运动。
(3)要验证以上猜想,需要控制不变的因素有:
。
(4)斜面在我们生活中的应用有 (只写出一条即可)。
8.学习了简单机械后,小明了解到斜面也是一种机械,想探究这种机械的特点。
(1)小明用弹簧测力计测木块的重力,如图16(a)所示,测量时应让木块保持 状态,并依据 条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数;
b
A
a
图16
(2)他将木块放在如图16(b)所示的斜面上,并用弹簧测力计沿斜面匀速上拉木块,收集到下表中的实验数据:
斜面倾斜程度
木块重力
G/N
斜面高度
h/m
斜面长
S/m
沿斜面拉力
F/N
较 缓
5
0.2
1
2
较 陡
5
0.3
1
2.6
最 陡
5
0.4
1
3.2
①比较表中木块重力G和拉力F的大小,得出:使用斜面时 (选填“能”或“不能”)省力;
②实验时,可以通过移动木块A来改变斜面的倾斜程度,要减小斜面的倾斜程度,木块A要向 移(选填“左”或“右”);
③请举出斜面的一种应用实例: ;
④生活中有哪些可以省力的机械: (写出一种即可)。
9.小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图28所示。下表是他们实验记录的有关数据。
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了____________________________________________________________.
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是____________J,斜面的机械效率是____________。
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时,_____________________。
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是:______________________________________________。
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越____________(选填“省力”或“费力”)。
10.小强看到在没有起重机的情况下,工人要将油桶搬运上汽车,常常用如图所示的方法。小强想:为什么不直接将油桶抬上车呢?难道这样做可以省力吗?小强带着疑问去查阅有关资料后了解到:用斜面搬运同一物体时的推力大小跟斜面长度、斜面高度、斜面粗糙程度等因素有关。小强根据以上查阅的资料提出了一个探究的问题:沿斜面推力的大小与斜面的长度有什么关系?
(1)你认为小强探究搬运同一物体时沿斜面推力的大小与斜面长度的关系时,应控制的变量有 。
(2)小强选用了一把弹簧秤、一块8N的长方体重物、五块长度不同的由同种材料做成的光滑木板,按如下图所示进行了实验,实验时控制斜面高度为 0.2m不变。实验测得的数据如下表所示:
次数
物重G/N
斜面高h/m
弹簧称示数F/N
斜面长L/m
1
8
0.2
4.0
0.4
2
8
0.2
2.0
0.8
3
8
0.2
1.6
1.0
4
8
0.2
1.0
1.6
5
8
0.2
0.8
2.0
分析实验数据,小强得到的结论是: 。
(3)下列四个图中,你认为哪个图能正确表示F与L的关系? 。
11.小明同学用如图10所示的装置测定斜面机械效率,实验记录结果如下表:
实验 次数
斜面倾斜程度
物体重量G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功 W总/J
机械效率η
1
较缓
5
0.1
1.5
1
0.5
1.5
33.3%
2
较陡
5
0.2
2
1
1
2
50%
3
最陡
5
0.3
2.4
1
(1)根据表格中数据,第三次(最陡)实验的有用功是___________J,总功是___________J,机械效率是___________;
(2)分析数据可知,斜面越陡,机械效率_______________(选填“越高”、“越低”或“不变”);
(3)分析实验数据还可知道,斜面越陡越____________(选填“省力”或“费力”);
(4)第一次实验中,若拉力作用时间是5s,则拉力的功率是___________W。
12.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小红用如图7所示的滑轮组分别做了三次实验,第一次使用塑料滑轮,第二次使用铝制滑轮,第三次使用铁制滑轮,实验数据记录如下表:
实验
次数
物重
G/N
物体上升的距离h/cm
弹簧测力计的读数F/N
弹簧测力计上升的距离s/cm
机械
效率η
1
3
10
1.6
30
62.5%
2
3
10
2
30
50%
3
3
10
2.5
30
40%
(1)这个实验使用的测量工具是 刻度尺 和弹簧测力计。
(2)在实验操作中应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计。
(3)在表中的空格处填上第三次实验的机械效率。
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 低 。
13.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图8所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:
(1)写出表中标有编号①、②和③的空格处的数据?
(2)在实验操作中应该怎样拉动弹簧测力计?
(3)分析实验数据,同一滑轮组的机械效率主要与什么因素有关?为什么?
(4)不同滑轮组的机械效率又与其它哪些因素有关呢?(列举一例)
计算题
1.某科学兴趣小组利用硬棒(质量一可忽略不计)、细线、若干已知重力的物体、刻度尺等器材来研究杠杆平衡的条件。如图所示,在 C 处挂一待测物体 B ,当重为 8 牛的物体 A 挂在 D 处时,硬棒在水平位置平衡,用刻度尺测得 OC 为 6 厘米, OD 为 18 厘米。
( 1 )此时物体 B 的重力是多少牛?
( 2 )保持 O 点位置和物体 A 的重力不变,在 C 处挂上不同重力的物体,移动物体 A 的位置,使硬棒在水平位置平衡,分别在 OE 上标出相应的重力值所对应的刻度,就制成了一根能直接读出待测物体重力的杠杆。问该杠杆的刻度是否均匀?请说明理由。
2.如图所示为一款塔式起重机,工作电压为380伏。当起重机吊起500千克重物以1米/秒速度匀速上升20米时,工作电流是18安;当起重臂水平旋转,带动重物在8秒内移动16米时,工作电流是5安。
(1)如果起重臂加长,那么平衡块质量应该________(填“增加”或“减小”)。
(2)请计算在整个过程中,起重机钢绳对重物所做的功和起重机将电能转化成机械能的效率(保留小数到0.1%)。
3.俯卧撑运动对发展力量素质,提高人体生理机能,发展平衡和支撑能力起着重要作用。可以改善中枢神经系统,有利于骨的坚实,关节的灵活,韧带的牢固,肌肉的粗壮及弹性,同时能加速血液循环,增大肺活量。如图所示,某同学在做俯卧撑运动,可将他视为一个杠杆:
(1)此杠杆的支点为 (选填 “O”、“ A”或 “B”)点。
(2)若该同学质量为50千克,那么他将身体撑起,每只手受到支持力至少为多少牛?若他在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m,则他的功率至少为多少瓦特?
(3)做俯卧撑运动时,该同学消耗的化学能 (选填“大于”、“等于”或“小于”)克服自身重所需的能量
4.如图16所示,有一块平直的轻质木板(木板重力不计),其左端连接在转动轴O处,其右端A用一根细绳系在竖直墙B处,此时木板恰好水平,夹角∠BAO=37°,细绳能承受的最大拉力为10N,OB两点间距是5m,现将一个重量为10N的小物块放在木板上O点附近(可视为在O点),让它在一个大小为5N的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动,已知sin37°=0.6,sin53°=0.8)
求:(1)小物块在木板上运动时,它受到的摩擦力是多大?
(2)小物块在木板上运动了多长时间,细绳才被拉断?
(3)在细绳AB拉断之前,拉力F对小物块做了多少功?做功功率多大?
5.如图4所示,是某护城河上的一座吊桥。设吊桥的重力对转轴O的力臂为L1,绳子拉吊桥的力为F,拉力F对转轴O的力臂为L2,如果绳重、摩擦及风的阻力不计,那么在守桥士兵将吊桥由水平位置缓慢拉至图中虚线竖直位置的过程中,L1 ,L2 ,F 。(填“增大”、“不变”或“减小”)
6.如图所示,AOB为一机械设备的简化示意图,我们可以把它看成杠杆(自重不计),已知AO=2OB。固定O点,使OB处于水平位置,此时B端挂一重为40N的物体,要使杠杆不发生转动,至少需在A端施加F=_________N的力,在图上画出此时力F的方向。
7.60kg的人站在跷跷板某一位置时,跷跷板处于如图11所示的平衡状态.由此可估测球的质量约为
A.20kg B.30kg
C.60kg D.120kg
8.如图所示,一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动,A端用绳子系在竖直墙壁的B点,在杠杆的C点悬挂一重为20N的物体,杠杆处于水平静止状态.已知OA长为50cm,OC长为30cm,∠OAB=30º.
(1)请在图中画出绳子对杠杆拉力F的力臂.
(2)拉力F的大小是多少?
9.如图所示,一块均匀的厚木板长15m,重400N,对称的搁在相距8m的A、B两个支架上。
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