第三节 斜 面
1.[2024·曲阳县期末]下列实例运用到斜面原理的是( A )
A.螺丝钉 B.剪刀
C.旱冰鞋 D.方向盘
2.[2023·长安区期末]物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究,下列对应的物理模型错误的是( B )
A.盘山公路——斜面
B.滚动轴承——轮轴
C.汽车方向盘——轮轴
D.钓鱼竿——杠杆
3.[2024·和平区期末](多选)日常生活中的许多现象都与物理知识有关,下列说法正确的是( CD )
A.盘山公路既省力又能省距离
B.公路旁植树可在声源处减弱噪声
C.轮胎上的花纹是为了增大摩擦
D.盲道上的凸起是为了增大压强
4.[2024·兴隆台区期末]如图甲所示,用手握住矿泉水瓶竖立在空中静止不动,此时矿泉水瓶受到的重力和手对瓶的摩擦力是一对平衡力,瓶口上的螺纹如图乙所示,相当于简单机械斜面.
第4题图
5.[2024·榆树期末]长春的一小时经济圈正在建设中,经济圈建成后全长416 km,经济圈沿途有很多高架桥,高架桥两侧的引桥做得很长,是利用了物理学中简单机械的斜面原理.使汽车上桥时更省力.
6.斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,如盘山公路.那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关.
小明为验证上述猜想,利用所示的装置进行了实验.实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动.实验中相关的记录如表所示.
第6题图
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
回答下列问题:
(1)通过对比实验1、2中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关.
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论:在其他条件相同时,斜面的倾斜程度越小,提升物体越省力.
(3)为验证猜想3,小明做了实验1、3、4(填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省力情况相同,依据是根据1、3、4的实验数据可知,物体的重力变为原来的几倍,拉力会变为原来的几倍,即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等.
7.[2024·丹东期末]自行车是我们常用的交通工具,自行车利用了很多物理方面的知识.学习兴趣小组在学习了力学知识后,对自行车进行力学知识研究.
【任务一】自行车上的摩擦力研究
(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,并且使用摩擦大的材料,是为了增大摩擦力.
图1
(2)车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力.
(3)所有车轴处均有滚珠,是利用滚动摩擦代替滑动摩擦,来减小摩擦.
(4)刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力.
(5)紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向前,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力.
【任务二】自行车上简单机械研究
图2
第7题图
(1)自行车上的杠杆
A.控制前轮转向的杠杆:自行车的车把(如图甲所示),是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡.
B.控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把(如图乙所示),是个省力杠杆,人们用较小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上.若图中阻力F2大小为450 N,阻力臂l2为3 cm,动力臂l1为7.5 cm,则人需用180N的力可使车闸压到车轮的钢圈上.
(2)自行车上的轮轴
A.自行车手把与前叉轴(如图丙所示):组成省力轮轴,手把转动的半径大于前叉轴的半径.
B.中轴上的脚蹬和花盘齿轮(如图丁所示):组成省力轮轴,脚蹬半径大于花盘齿轮半径.
C.后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴,齿轮半径小于后轮半径.
(3)自行车上坡走S形路线,相当于增加了斜面的长,可以省力,使上坡更容易.
【任务三】自行车上压强研究
(1)自行车的车座较宽大,可以增大人与车座的受力面积,减小对人的压强,人骑座时感到舒服.
(2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减小压强.
(3)自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强.
(4)一般情况下,自行车重力为250 N,充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为100 cm2,当一体重为600 N的成年人骑自行车水平匀速前进时,可以计算出自行车对地面的压强为8.5×104Pa.第三节 斜 面
1.[2024·曲阳县期末]下列实例运用到斜面原理的是( )
A.螺丝钉 B.剪刀
C.旱冰鞋 D.方向盘
2.[2023·长安区期末]物理学上经常把一些复杂的物体建立物理模型方便研究,下列对应的物理模型错误的是( )
A.盘山公路——斜面
B.滚动轴承——轮轴
C.汽车方向盘——轮轴
D.钓鱼竿——杠杆
3.[2024·和平区期末](多选)日常生活中的许多现象都与物理知识有关,下列说法正确的是( )
A.盘山公路既省力又能省距离
B.公路旁植树可在声源处减弱噪声
C.轮胎上的花纹是为了增大摩擦
D.盲道上的凸起是为了增大压强
4.[2024·兴隆台区期末]如图甲所示,用手握住矿泉水瓶竖立在空中静止不动,此时矿泉水瓶受到的重力和手对瓶的 是一对平衡力,瓶口上的螺纹如图乙所示,相当于简单机械 .
第4题图
5.[2024·榆树期末]长春的一小时经济圈正在建设中,经济圈建成后全长416 km,经济圈沿途有很多高架桥,高架桥两侧的引桥做得很长,是利用了物理学中简单机械的 原理.使汽车上桥时更 .
6.斜面是一种简单机械,在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力,如 .那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢?(使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定,比值越小,越省力)
小明做了如下猜想:
猜想1:与斜面的表面材料有关;
猜想2:与斜面的倾斜程度有关;
猜想3:与物体受到的重力大小有关.
小明为验证上述猜想,利用所示的装置进行了实验.实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同,在沿斜面拉力的作用下,在斜面上做匀速直线运动.实验中相关的记录如表所示.
第6题图
实验序号 1 2 3 4 5 6
斜面倾角 θ θ θ θ θ1(θ1>θ) θ2(θ2>θ1)
斜面的表面材料 木板 毛巾 木板 木板 木板 木板
物块重G/N 2.0 2.0 4.0 6.0 2.0 2.0
沿斜面拉力F/N 1.35 1.52 2.70 4.05 1.52 1.70
回答下列问题:
(1)通过对比实验 中的数据可知,使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关.
(2)通过对比实验1、5、6中的数据,得出的结论:在其他条件相同时, .
(3)为验证猜想3,小明做了实验 (填写实验序号),分析实验数据后,小明认为这几次实验省力情况相同,依据是
7.[2024·丹东期末]自行车是我们常用的交通工具,自行车利用了很多物理方面的知识.学习兴趣小组在学习了力学知识后,对自行车进行力学知识研究.
【任务一】自行车上的摩擦力研究
(1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,并且使用摩擦大的材料,是为了增大摩擦力.
图1
(2)车轴处经常上一些润滑油,以减小接触面粗糙程度,来减小摩擦力.
(3)所有车轴处均有滚珠,是利用 ,来减小摩擦.
(4)刹车时,用力捏紧车闸,以增大刹车块与车圈之间的压力,从而增大摩擦力.
(5)紧蹬自行车前进时,后轮受到的摩擦力方向向 ,是自行车前进的动力,前轮受到的摩擦力方向向后,是自行车前进的阻力;自行车靠惯性前进时,前后轮受到的摩擦力方向均向后,这两个力均是自行车前进的阻力.
【任务二】自行车上简单机械研究
图2
第7题图
(1)自行车上的杠杆
A.控制前轮转向的杠杆:自行车的车把(如图甲所示),是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡.
B.控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把(如图乙所示),是个省力杠杆,人们用较小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上.若图中阻力F2大小为450 N,阻力臂l2为3 cm,动力臂l1为7.5 cm,则人需用 N的力可使车闸压到车轮的钢圈上.
(2)自行车上的轮轴
A.自行车手把与前叉轴(如图丙所示):组成省力轮轴,手把转动的半径大于前叉轴的半径.
B.中轴上的脚蹬和花盘齿轮(如图丁所示):组成省力轮轴,脚蹬半径大于花盘齿轮半径.
C.后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴,齿轮半径小于后轮半径.
(3)自行车上坡走S形路线,相当于增加了斜面的长,可以 ,使上坡更容易.
【任务三】自行车上压强研究
(1)自行车的车座较宽大,可以增大人与车座的 ,减小对人的压强,人骑座时感到舒服.
(2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈,来增大受力面积,以减小压强.
(3)自行车的脚踏板做得扁而平,来增大受力面积,以减小它对脚的压强.
(4)一般情况下,自行车重力为250 N,充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为100 cm2,当一体重为600 N的成年人骑自行车水平匀速前进时,可以计算出自行车对地面的压强为 Pa.