题目内容
小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示。
(1)表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为 。
(2)根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ;比较两次的机械效率可以
得出的结论是: 。
实验次数 | 物重G/N | 物体上升高度h/m | 拉力F/N | 绳自由端上升距离s/m | η |
1 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.2 | |
2 | 4 | 0.1 | 2.0 | 0.3 | |
(4)小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象,引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现象,小刚让弹簧测力计静止下来读数,这样他测得的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(7分)
(1)60.6%(2)66.7%,用同一滑轮组提起的重物越重,它的机械效率就越大,(3)匀速竖直向上拉,且在拉动的过程中读数,(4)拉动不匀速,变大,(5)不变
解析试题分析:根据二力平衡,要保持匀速拉动弹簧测力计;同时因为动滑轮的实质是省力杠杆,所以拉力的方向应与滑轮直径的方向垂直,才不会改变动力与阻力的关系;通过读图确定s与h的关系,可判断出s的大小记录错误,改正后可利用公式计算机械效率的大小;同样利用机械效率的公式可计算第2次实验的结果;根据两次提升重物的区别,结合机械效率的大小,可得出相应的结论;弹簧测力计静止时,读数变小,根据公式W=Fs可知,总功会变小,在有用功不变的情况下,机械效率就会变大;只要有用功、额外功都不变,机械效率就不会改变。
(1)根据二力平衡的要求和动滑轮的实质,拉动弹簧测力计时要竖直匀速拉动,才能保证测量准确;
(2)图中滑轮组用3段绳子承担物重,因此,应为0.3m,机械效率为:;
(3)第2次实验的机械效率为:;两次实验条件唯一的不同是提升的重物不同,因此,可总结出:使用同一滑轮组所提升的重物越重,机械效率越高;
(4)因为静止读数时,拉力F变小,所以总功变小,机械效率就会相应地变大;
(5)如果仅改变绕绳的方法,额外功不变、有用功不变,则机械效率也不会改变。
故答案为:(1)竖直匀速向上(或匀速向上);(2)60.6%;(3)66.7%、使用同一滑轮组所提升的重物越重,机械效率越高;(4)变大;(5)不变。
考点:此题考查的是测滑轮组机械效率。
点评:(1)匀速拉动是二力平衡的需要,竖直拉动则是动滑轮的实质决定的,这一点我们要重点理解;
(2)只有细心读图,才能判断出错误所在,计算出的机械效率才不会出错;
(3)两次实验中的物重不同,机械效率就不同,而其他条件均相同,这也是控制变量法的运用;
(4)静止读数直接影响了拉力,进而影响了总功,最后影响了机械效率,合理推理才能做出正确判断;
(5)在其他条件相同时,滑轮组的绕绳方法是不会对机械效率造成影响的,这一点要从对功的分析上去理解。
小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示。
(1)表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为 。
(2)根据另一组正确的数据计算出的机械效率为 ;比较两次的机械效率可以
得出的结论是: 。
实验次数 |
物重G/N |
物体上升高度h/m |
拉力F/N |
绳自由端上升距离s/m |
η |
1 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.2 |
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2 |
4 |
0.1 |
2.0 |
0.3 |
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(3)实验中拉动弹簧测力计时要注意 。
(4)小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象,引起这种现象的原因是 造成的。为改变这种现象,小刚让弹簧测力计静止下来读数,这样他测得的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。(7分)