题目内容
某实验小组在探究滑轮组机械效率时得到的数据如下表所示,实验装置如图所示.
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 | 1.4 | 2.4 |
绳端移动距离s/m | 0.3 | 0.5 | 0.3 |
机械效率η | 74% | 57% |
(2)第三次实验滑轮组的机械效率为________.
(3)通过实验1和实验2的数据比较分析可得出结论:________.
(4)通过实验1和实验3的数据比较分析可得出结论:________.
(5)提高滑轮组的机械效率的方法:a________;b________.
解:(1)实验1中,s=3h,即承担物重的绳子股数n=3,所以使用图甲做的实验;
实验2中,s=5h,即承担物重的绳子股数n=5,所以使用图乙做的实验;
(2)第三次实验滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%≈83.3%;
(3)由实验1和实验2的数据分析:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率低;
(4)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率;
(5)提高滑轮组的机械效率可以:a、减轻动滑轮和绳的自重以及绳与轮、轮和轴之间的摩擦;b、在绳子能承受的拉力范围内,增大物重.
故答案为:
(1)甲;乙;
(2)83.3%;
(3)使用不同的滑轮组提升相同的重物时.动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;
(4)使用同一套滑轮组,增加钩码的重,可以提高滑轮组的机械效率;
(5)a、减轻动滑轮和绳的自重以及绳与轮、轮和轴之间的摩擦;b、在绳子能承受的拉力范围内,增大物重.
分析:(1)根据表中s和h的关系,确定承担物重的绳子股数n,再根据n的大小确定滑轮组的结构回答;
(2)根据η=×100%=×100%求出第三次实验滑轮组的机械效率;
(3)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;
(4)在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高;
(5)利用控制变量法归纳提高滑轮组机械效率的方法.
点评:在此实验中,对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此控制变量法的运用也十分关键.
实验2中,s=5h,即承担物重的绳子股数n=5,所以使用图乙做的实验;
(2)第三次实验滑轮组的机械效率:
η=×100%=×100%=×100%≈83.3%;
(3)由实验1和实验2的数据分析:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率低;
(4)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率;
(5)提高滑轮组的机械效率可以:a、减轻动滑轮和绳的自重以及绳与轮、轮和轴之间的摩擦;b、在绳子能承受的拉力范围内,增大物重.
故答案为:
(1)甲;乙;
(2)83.3%;
(3)使用不同的滑轮组提升相同的重物时.动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;
(4)使用同一套滑轮组,增加钩码的重,可以提高滑轮组的机械效率;
(5)a、减轻动滑轮和绳的自重以及绳与轮、轮和轴之间的摩擦;b、在绳子能承受的拉力范围内,增大物重.
分析:(1)根据表中s和h的关系,确定承担物重的绳子股数n,再根据n的大小确定滑轮组的结构回答;
(2)根据η=×100%=×100%求出第三次实验滑轮组的机械效率;
(3)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;
(4)在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高;
(5)利用控制变量法归纳提高滑轮组机械效率的方法.
点评:在此实验中,对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此控制变量法的运用也十分关键.
练习册系列答案
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某实验小组在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关的实验中,用几个滑轮,分别组成“一定一动”滑轮组和“两定两动”滑轮组做实验,并把实验数据记录在表格中.假设实验中滑轮轴的摩擦、绳重都可忽略不计.请你根据表格中的数据回答下面的问题:
项目 次数 | 钩码重/N | 钩码上升高度/m | 绳端拉力/N | 绳端上移的距离/m | 机械效率 |
1 | 4 | 0.1 | 1.6 | 0.3 | 83.3% |
2 | 6 | 0.1 | 2.2 | 0.3 | 90.9% |
3 | 8 | 0.1 | 2.9 | 0.3 | 91.2% |
4 | 4 | 0.1 | 1.1 | 0.5 | 72.7% |
5 | 6 | 0.1 | 1.4 | 0.5 | 85.7% |
6 | 8 | 0.1 | 1.8 | 0.5 | ________ |
(2)分析比较表中的数据,可以初步得到滑轮组机械效率与所提升的物体所受重力之间的定性关系是________.
某实验小组在探究滑轮组的机械效率实验中得到的数据如图(1)中表格所示,实验装置如图(1)中甲、乙所示.
①通过对上表数据的分析可知实验2是由 (填甲或乙)图做的实验.
②通过对实验1和实验2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,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越 (填高或低)
③该实验小组按图(2)中丙图所示的滑轮组又进行实验,若每个滑轮等重,不计绳重和摩擦阻力,物体重量G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次都匀速拉动绳子提升同样的高度,图(2)中丁图记录了此过程中滑轮组的机械效率随物体重量G的增加而变化的图象,请由丙、丁两图计算出每个滑轮的重量为 牛顿.
物理量 | 1 | 2 | 3 | ||
钩码重量G(N) | 4 | 4 | 6 | ||
钩码上升高度h(m) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | ||
绳末端拉力F(N) | 1.8 | 1.4 | 2.4 | ||
绳末端移动距离S(m) | 0.3 | 0.5 | 0.3 | ||
机械效率η | 74% |
②通过对实验1和实验2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,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越 (填高或低)
③该实验小组按图(2)中丙图所示的滑轮组又进行实验,若每个滑轮等重,不计绳重和摩擦阻力,物体重量G从200N开始逐渐增加,直到绳子被拉断.每次都匀速拉动绳子提升同样的高度,图(2)中丁图记录了此过程中滑轮组的机械效率随物体重量G的增加而变化的图象,请由丙、丁两图计算出每个滑轮的重量为 牛顿.