题目内容
【题目】实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。
实验次数 物理量 | 1 | 2 | 3 |
钩码重 G/N | 4 | 4 | 6 |
钩码上升高度 h/m | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
绳端拉力 F/N | 1.8 | 1.6 | 2.4 |
绳端移动距离 s/m | 0.3 | 0.4 | |
机械效率η | 74.1% | 62.5% |
(1)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_______(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率_______(选填“越高”“不变”或“越低”)。
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s=_______m,机械效率η=_______。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,_______,机械效率越高。
【答案】匀速 乙 越低 0.3 83.3% 提升的物体越重
【解析】
第一空.实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,使钩码匀速上升,这样弹簧测力计示数才稳定,读数比较准确。
第二空.由表可知,第2次实验中,绳端移动距离 s=0.4m,钩码上升高度h=0.1m,即s=4h,根据滑轮组特点可知,本次实验用的滑轮组有4根绳子承担动滑轮和钩码,故本次实验用的滑轮组是乙装置。
第三空.第 1 次实验测得的机械效率高,第 2 次实验测得的机械效率低。原因是使用不同的滑轮组提升相同重物,有用功相同,动滑轮越重,则额外功越大,有用功在总功中占的比例降低,所以机械效率降低。
第四空.第1次实验的装置承担动滑轮和钩码的绳子根数为3,用该装置做第 3 次实验,则绳端移动距离为:
s=3h=3×0.1m=0.3m。
第五空.机械效率为:
η====83.3%。
第六空.第 1 次实验钩码重力为4N,测得机械效率74.1%;第 3 次实验钩码重力为6N,测得机械效率83.3%。比较可知,使用同一滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高。原因是同一滑轮组额外功相同,提升的物体越重,则有用功越多,则有用功在总功中占的比例就越高,所以机械效率越高。
【题目】在“测量滑轮组的机械效率”实验中,小明用如图所示的滑轮组提升不同钩码,做了3次实验,实验数据如下表所示。
实验次数 | 钩码的重力G/N | 钩码提升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
1 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 4 | 0.1 | 1.7 | 0.3 | 78.4% |
3 | 6 | 0.1 | 0.3 |
(1)实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)如图是第3次实验测力计的示数,则滑轮组的机械效率为_____。(结果保留至0.1%)
(3)通过以上3次实验,可得到的结论是:当使用同一滑轮组提升重物时,_____。
(4)在测量绳子自由端的拉力F时,甲同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,乙同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是_____(选填“甲”或“乙”)同学的方法。