题目内容
(2007?越秀区一模)(1)在研究杠杆平衡条件的实验中,首先要使杠杆在水平位置平衡,其目的是使
(2)交流与评估是科学探究中的一个重要环节.在探究滑轮组机械效率与物重关系的实验中,小明和小峰用同一滑轮组装置做了三次实验,测得的有关数据如下表所示.
他俩与其它小组的同学进行了交流.请你对表中的实验数据进行分析比较,回答下列问题:
①根据表中的数据,计算出第一次实验中的机械效率:
②从上述实验数据可得出,机械效率与物重的定性关系为:
③请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议.(只需提1条)
便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响
便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响
;小明用如图所示的装置验证杠杆的平衡条件,调节右边钩码的个数和悬挂位置,使杠杆水平平衡时,读出弹簧测力计的示数F1=1.1N,钩码对杠杆的拉力F2=1.47N,测得支点O到这两个作用点的距离L1=20cm,L2=10cm,他将所得数据直接代入杠杆平衡条件的公式中,发现F1?L1和F2?L2并不相等,从而认为杠杆的平衡条件不一定是F1?L1=F2?L2,小明的失误地方是误将图中的L1看作是F1的力臂
误将图中的L1看作是F1的力臂
.(2)交流与评估是科学探究中的一个重要环节.在探究滑轮组机械效率与物重关系的实验中,小明和小峰用同一滑轮组装置做了三次实验,测得的有关数据如下表所示.
实验次数 | 重物质量 /kg |
重物上升距离 /m |
弹簧测力计的示数/N | 拉力作用点移动距离/m | 滑轮组机械 效率 |
1 | 0.1 | 0.1 | 0.6 | 0.3 | |
2 | 0.2 | 0.1 | 0.9 | 0.3 | 74.1% |
3 | 0.3 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 90.9% |
①根据表中的数据,计算出第一次实验中的机械效率:
55.6%
55.6%
.(取g=10N/kg)②从上述实验数据可得出,机械效率与物重的定性关系为:
用同一滑轮组提升物体时,物重越大,滑轮组的机械效率越高
用同一滑轮组提升物体时,物重越大,滑轮组的机械效率越高
.③请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议.(只需提1条)
对于给定的滑轮组,通过增大提起的物重提高效率
对于给定的滑轮组,通过增大提起的物重提高效率
.分析:(1)①探究杠杆平衡条件时,使杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响.
②力臂在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上.
(2)①知道物体的质量,求出物体的重力,求出有用功,求出总功,根据机械效率公式求出机械效率.
②同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
③滑轮组的机械效率跟摩擦、绳重、动滑轮重、提起的物重有关,从这几个方面进行考虑.
②力臂在杠杆上,杠杆在水平位置平衡,并且力竖直作用在杠杆上.
(2)①知道物体的质量,求出物体的重力,求出有用功,求出总功,根据机械效率公式求出机械效率.
②同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
③滑轮组的机械效率跟摩擦、绳重、动滑轮重、提起的物重有关,从这几个方面进行考虑.
解答:解:(1)杠杆在水平位置平衡,力臂在杠杆上,便于测量力臂,同时杠杆的重心通过支点,消除杠杆自重对杠杆平衡的影响.
如图,动力倾斜拉动杠杆,使杠杆在水平位置平衡,动力臂不在杠杆上,误将图中的L1看作是F1的力臂.
(2)①第1次实验,物体的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
有用功:W有=Gh=1N×0.1m=0.1J,
总功:W总=Fs=0.6N×0.3m=0.18J,
机械效率:η=
=
=55.6%.
②由实验数据知,同一滑轮组提升物体越重,滑轮组的机械效率越高.
③增加提起的物重、减轻动滑轮的重、减轻绳重、减小摩擦都可以提高滑轮组的机械效率.
故答案为:(1)便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响;误将图中的L1看作是F1的力臂;
(2)①55.6%;②用同一滑轮组提升物体时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;③对于给定的滑轮组,通过增大提起的物重提高效率(答案不唯一).
如图,动力倾斜拉动杠杆,使杠杆在水平位置平衡,动力臂不在杠杆上,误将图中的L1看作是F1的力臂.
(2)①第1次实验,物体的重力:G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
有用功:W有=Gh=1N×0.1m=0.1J,
总功:W总=Fs=0.6N×0.3m=0.18J,
机械效率:η=
W有 |
W总 |
0.1J |
0.18J |
②由实验数据知,同一滑轮组提升物体越重,滑轮组的机械效率越高.
③增加提起的物重、减轻动滑轮的重、减轻绳重、减小摩擦都可以提高滑轮组的机械效率.
故答案为:(1)便于测量力臂大小,同时消除杠杆重对杠杆平衡的影响;误将图中的L1看作是F1的力臂;
(2)①55.6%;②用同一滑轮组提升物体时,物重越大,滑轮组的机械效率越高;③对于给定的滑轮组,通过增大提起的物重提高效率(答案不唯一).
点评:滑轮组的机械效率跟摩擦、绳重、动滑轮重、提起的物重有关,跟物体升高的距离、运动速度、绳子的绕法都没有关系.
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