如图*所示,轮轴实质是一种杠杆.小捷同学为了探究轮轴的平衡条件,进行了如下实验:实验一:如图乙所示,重物G通过...
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如图*所示,轮轴实质是一种杠杆.小捷同学为了探究轮轴的平衡条件,进行了如下实验:
实验一:如图乙所示,重物G通过细绳绕在轴上,在轮的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物,记录数据如表一.
表一(轮半径10cm,轴半径4cm)
G/N | 5 | 10 | 15 |
F乙/N | 2 | 4 | 6 |
实验二:如图*所示,重物G通过细绳绕在轮上,在轴的边缘沿切线方向用力F匀速提升重物,记录数据如表二.
表二(轮半径10cm,轴半径4cm)
G/N | 5 | 10 | 15 |
F*/N | 12.5 | 25 | 37.5 |
(1)分析表一数据可知,当重物通过绳绕在轴上,作用力在轮上,且轮轴平衡时,轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的 .(选填“几倍”或“几分之一”)
(2)分析表二数据可知,当重物通过绳绕在轮上,作用力在轴上,且轮轴平衡时,轮半径是轴半径的几倍,作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的 .(选填“几倍”或“几分之一”)
(3)若轮半径为R、轴半径为r,作用在轮上的力为F1、作用在轴上的力为F2,则轮轴的平衡条件表达式为 .
(4)你认为骑行有变速器的自行车时,为了使速度更快,链条应调到半径较 (选填“大”或“小”)的飞轮上.
【回答】
考点:
控制变量法与探究*实验方案.
专题:
探究型实验综合题.
分析:
(1)轮轴是一个杠杆,根据动力×动力臂=阻力×阻力臂得出:F1•R=F2•r.
(2)变速自行车轮盘半径一定时,轮盘转动一圈时,飞轮的半径越小,后轮转动圈数越多,自行车行驶速度越大.
解答:
解:(1)分析表一数据可知,当重物通过绳绕在轴上,作用力在轮上,且轮轴平衡时,轮半径是轴半径的2.5倍,轮上的作用力是轴上的倍,所以轮半径是轴半径的几倍,作用在轮上的力就是用绳绕在轴上的物体重力的几分之一.
(2)分析表二数据可知,当重物通过绳绕在轮上,作用力在轴上,且轮轴平衡时,轮半径是轴半径的2.5倍,轴上的作用力是轮上的2.5倍,所以轮半径是轴半径的几倍,作用在轴上的力就是用绳绕在轮上的物体重力的几倍.
(3)若轮半径为R、轴半径为r,作用在轮上的力为F1、作用在轴上的力为F2,则轮轴的平衡条件表达式为:F1•R=F2•r.
(4)变速自行车轮盘半径一定时,轮盘转动一圈时,飞轮的半径越小,后轮转动圈数越多,自行车行驶速度越大,越费力.
故*为:(1)几分之一;(2)几倍;(3)F1•R=F2•r;(4)小.
点评:
轮轴实质是一个杠杆,动力作用在轮上是省力杠杆,动力作用在轴上是费力杠杆.
知识点:滑轮
题型:实验,探究题
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