如圖*所示,輪軸實質是一種槓桿.小捷同學為了探究輪軸的平衡條件,進行了如下實驗:實驗一:如圖乙所示,重物G通過...
問題詳情:
如圖*所示,輪軸實質是一種槓桿.小捷同學為了探究輪軸的平衡條件,進行了如下實驗:
實驗一:如圖乙所示,重物G通過細繩繞在軸上,在輪的邊緣沿切線方向用力F勻速提升重物,記錄數據如表一.
表一(輪半徑10cm,軸半徑4cm)
G/N | 5 | 10 | 15 |
F乙/N | 2 | 4 | 6 |
實驗二:如圖*所示,重物G通過細繩繞在輪上,在軸的邊緣沿切線方向用力F勻速提升重物,記錄數據如表二.
表二(輪半徑10cm,軸半徑4cm)
G/N | 5 | 10 | 15 |
F*/N | 12.5 | 25 | 37.5 |
(1)分析表一數據可知,當重物通過繩繞在軸上,作用力在輪上,且輪軸平衡時,輪半徑是軸半徑的幾倍,作用在輪上的力就是用繩繞在軸上的物體重力的 .(選填“幾倍”或“幾分之一”)
(2)分析表二數據可知,當重物通過繩繞在輪上,作用力在軸上,且輪軸平衡時,輪半徑是軸半徑的幾倍,作用在軸上的力就是用繩繞在輪上的物體重力的 .(選填“幾倍”或“幾分之一”)
(3)若輪半徑為R、軸半徑為r,作用在輪上的力為F1、作用在軸上的力為F2,則輪軸的平衡條件表達式為 .
(4)你認為騎行有變速器的自行車時,為了使速度更快,鏈條應調到半徑較 (選填“大”或“小”)的飛輪上.
【回答】
考點:
控制變量法與探究*實驗方案.
專題:
探究型實驗綜合題.
分析:
(1)輪軸是一個槓桿,根據動力×動力臂=阻力×阻力臂得出:F1•R=F2•r.
(2)變速自行車輪盤半徑一定時,輪盤轉動一圈時,飛輪的半徑越小,後輪轉動圈數越多,自行車行駛速度越大.
解答:
解:(1)分析表一數據可知,當重物通過繩繞在軸上,作用力在輪上,且輪軸平衡時,輪半徑是軸半徑的2.5倍,輪上的作用力是軸上的倍,所以輪半徑是軸半徑的幾倍,作用在輪上的力就是用繩繞在軸上的物體重力的幾分之一.
(2)分析表二數據可知,當重物通過繩繞在輪上,作用力在軸上,且輪軸平衡時,輪半徑是軸半徑的2.5倍,軸上的作用力是輪上的2.5倍,所以輪半徑是軸半徑的幾倍,作用在軸上的力就是用繩繞在輪上的物體重力的幾倍.
(3)若輪半徑為R、軸半徑為r,作用在輪上的力為F1、作用在軸上的力為F2,則輪軸的平衡條件表達式為:F1•R=F2•r.
(4)變速自行車輪盤半徑一定時,輪盤轉動一圈時,飛輪的半徑越小,後輪轉動圈數越多,自行車行駛速度越大,越費力.
故*為:(1)幾分之一;(2)幾倍;(3)F1•R=F2•r;(4)小.
點評:
輪軸實質是一個槓桿,動力作用在輪上是省力槓桿,動力作用在軸上是費力槓桿.
知識點:滑輪
題型:實驗,探究題