7、图A是村民楼前的无障碍通道。 一名中年男子正将坐在轮椅上的年迈父亲缓缓起身。 图B为通道坡度示意图。 为了了解中年人推轮椅的力度有多大,小红和小华进行了研究。 他们沿斜坡在距坡底A点1m处确定B点。 (g取10N/kg)
(1)将标尺的“0”刻度线与水平地面对齐,正确检测B点的高度,结果如图B所示;
(2) 选择一辆与轮椅材质、图案相同的卡车作为研究对象,进行如下操作:
① 正确使用弹簧测力计测量卡车重量为2.0N;
②将弹簧测功机与斜坡平行放置,然后沿斜坡匀速行驶车辆,如图B所示,弹簧测功机显示:
③计算车辆从A点拉到B点过程中拉力所做的功; 车辆通过斜面从水平地面升到B点时的机械效率为;
(3) 向卡车上逐渐添加重物,测量卡车的总重G,测量卡车沿斜坡匀速行驶所需的力,估算将卡车从A点拉到另一点所做的功乙
; 估计将卡车从水平地面垂直提升到 B 点所需做的功
.以工作量为纵坐标,卡车总重为横坐标,构建平面直角坐标系,并绘制
和
与卡车总重G的关系形象化分别为图C中的线段a、b; 如果父亲的体重是50公斤,他坐的轮椅是20公斤,那么中年人匀速推着轮椅下坡时,所受的力是N。
4、图A是村民楼前的无障碍通道。 一名中年男子正将坐在轮椅上的年迈父亲缓缓起身。 图B为通道坡度示意图。 为了了解中年人推轮椅的力度有多大,小红和小华进行了研究。 他们沿斜坡在距坡底A点1m处确定B点。 (g取10N/kg)
(1)将标尺的“0”刻度线与水平地面对齐,正确检测B点的高度,结果如图B所示;
(2) 选择与车轮和轮椅材质、图案相同的卡车作为研究对象,进行以下操作:
① 正确使用弹簧测力计测量卡车重量为2.0N;
②将弹簧测功机与斜坡平行放置,然后沿斜坡匀速行驶车辆,如图B所示,弹簧测功机显示:
③计算车辆从A点拉到B点过程中拉力所做的功; 车辆通过斜面从水平地面升到B点时的机械效率为;
(3) 向卡车上逐渐添加重物,测量卡车的总重G,测量卡车沿斜坡匀速行驶所需的力斜面机械效率实验斜面机械效率实验,估算将卡车从A点拉到另一点所做的功乙
; 估计将卡车从水平地面垂直提升到 B 点所需做的功
.以工作量为纵坐标,卡车总重为横坐标,构建平面直角坐标系,并绘制
和
与卡车总重G的关系形象化分别为图C中的线段a、b; 如果父亲的体重是50公斤,他坐的轮椅是20公斤,那么中年人匀速推着轮椅下坡时,所受的力是N。
8.阅读短文,回答问题。
螺旋在生产生活中的应用
根据斜面可以节省劳力的原理,人们在日常生活中发明了螺旋机械工具,如螺钉、螺杆、螺旋千斤顶等(如图所示)。 螺旋千斤顶也称为机械千斤顶。 螺杆上升,达到提升重物的目的。 普通螺旋千斤顶通过螺纹自锁支撑重物,最大起重能力可达10吨,结构简单,但传动效率低,返回行程慢。
(1)蜿蜒的山路也可以看成是一种螺旋,其目的主要是为了拯救_____,而不是为了拯救_____;
(2)生活中类似的螺旋设计还有很多,除了文中提到的以外,请再列出一个_____;
(3)使用螺旋千斤顶时,若人仍垂直于摇杆施力F,作用点与螺杆中心的距离为L,则螺杆将质量为m的重物举起至每旋转一圈的高度为h,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=_____。 在提升相同重量时,提高螺旋千斤顶效率的主要方法是_____。 (可选填“添加润滑油”或“伸出摇杆”)
3、简单机械在生活和生产中发挥着非常重要的作用。
(1)为了探究“杠杆的平衡条件”,小明利用图1的装置进行了实验。 实验前,将杠杆上端下沉,将右端的平衡螺丝调整至_____(选择“左”或“右”),使杠杆平衡于水平位置,以检测武力臂;
(2)小明利用图2所示的实验装置来探究小车车架的机械效率。 实验中采用相同滑轮架加大吊钩尺寸,记录数据如下;
实验次数
吊钩重力代号G/N
钩号增加高度h/m
拉力F/N
绳索两端间距离s/m
机械效率
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 从图2可以看出,在第二次实验中,弹簧测力计显示:
②第三次实验中,小车架机械效率为_____%(结果保留小数点后一位);
③对实验数据进行分析可知,对于相同的滑轮架,吊运物体越重,滑轮架的机械效率越高。 如果提升同一物体时动滑轮的重力减小,则滑轮架的机械效率为_____(选择“增大”、“减小”或“不变”);
(3)小明利用图3的实验装置探究斜面的机械效率。 发现斜坡的力学效率与_____和_____有关(前两个空格可选填“斜坡的倾斜度”、“物体的重量”、“粗糙度”或“上升高度”) ,实验中测得物体重量G=6N,斜坡长度s=1m,高度h=0.2m,拉力为1.5N,则斜坡上物体所受到的摩擦力为。
5.阅读下列材料,回答问题:
(1)车辆可沿着蜿蜒的山路驶上高耸的山峰。 为什么上山的路蜿蜒如龙,而不是从山下直通山顶? 于是小宇和小明找了一张直角三角形的纸,模拟了如图C所示的蜿蜒道路的形状。可以想象,如果把蜿蜒的道路拉直,就相当于展开纸张,车辆爬行沿着它的底部到山峰。 车辆沿着这边爬到山上,比直接上山顶的路要长很多。 随后,他们还收集了一些图片:
从图中可以看出,螺母钉D本质上可以看作是我们所学过的一种简单机械,而这些机械就称为螺旋。 在圆锥体侧面刻出螺旋槽的机器是螺旋线;
(2)以下是小明研究斜面机械效率的一些数据。
频率
斜角材料
物体重力
坡道高度
斜角宽度
沿着斜坡拉
机械效率
1
更光滑的木材
4
2
粗木板
4
3
带浴巾的木板
4
①估算后,填写表中缺失数据;
②分析表中数据得出推论:当物体重力相同时,坡度越粗糙,机械效率越高;
(3)螺杆常与杠杆配合使用,以达到省力的目的。 这样的螺旋如何省力呢? 下面以抓举螺旋千斤顶为例进行分析。 图为田径螺旋结构示意图。 设斜率为h,摇杆末端到螺旋轴线的距离为L。螺旋旋转一周,重物上升三个斜率。设该螺杆的机械效率为
,用它以重力G举起一个物体,需要作用在操纵杆上的力量F是多少? 请写出推导的幂F的表达式。