题目内容
(1)如图1用滑轮组分别将不同重物提起,并测算出如下表所示的各数据,
实验 次数 | 物重 G/N | 物体上升的高度h/cm | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/cm | 机械效率 η |
1 | 6 | 2 | 3 | ||
2 | 12 | 2 | 5 |
(2)小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图2所示的滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表:
实验 次数 | 物重 G/N | 物体上升的高度h/m | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/m | 机械效率 η |
1 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74% |
2 | 4 | 0.1 | 1.4 | 0.5 | 57% |
②通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同滑轮组提升形同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率______.
(3)请根据以上两问题,写出提高滑轮组机械效率的两个方法:______.
解:(1)由图1所示滑轮组可知,承重绳子的股数n=3,则测力计移动的距离s=nh=3×2cm=6cm;
由表中实验数据可知,W1有用=G1h1=6N×0.02m=0.12J,W1总=F1s1=3N×0.06m=0.18J,
效率η1=×100%=×100%≈66.7%;W2有用=G2h2=12N×0.02m=0.24J,W1总=F1s1=5N×0.06m=0.30J,
效率η2=×100%=×100%=80%;由表中实验数据可知,使用同一滑轮组,提升的重物不同,
滑轮组机械效率不同,实验数据如下表所示:
(2)①由表中实验数据可知,实验1测力计移动的距离是物体上升高度的3倍,由图2所示滑轮组可知,实验1用的滑轮组是甲;由表中实验数据可知,实验2测力计移动的距离是物体上升高度的5倍,由图2可知,实验2使用的是滑轮组乙;
②由表中实验数据可知,使用不同滑轮组提升形同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率低.
(3)由上述实验可知,使用同一滑轮组,重物重力越大,滑轮组效率越高,使用不同的滑轮组,动滑轮的个数越少,滑轮组效率越高,因此可以通过:增加重物的重力或减少动滑轮的个数提高滑轮组的效率.
故答案为:(1)如上表所示;物体的重力不同;(2)①甲;乙;②低;(3)①增加重物的重力,②减小动滑轮的个数.
分析:(1)由图1所示滑轮组求出承重绳子的有效股数,然后根据物体上升的高度求出测力计移动的距离,由功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.分析表中实验数据得出实验结论.
(2)①由图2所示滑轮组确定承重绳子的股数,然后根据表中实验数据分析答题;
②根据实验控制的变量,分析表中实验数据可知得出结论;
(3)根据实验结论提出提高滑轮组效率的方法.
点评:本题考查了探究影响滑轮组效率的因素实验,应用功的计算公式、效率公式、滑轮组公式、根据实验数据认真分析,即可正确解题.
由表中实验数据可知,W1有用=G1h1=6N×0.02m=0.12J,W1总=F1s1=3N×0.06m=0.18J,
效率η1=×100%=×100%≈66.7%;W2有用=G2h2=12N×0.02m=0.24J,W1总=F1s1=5N×0.06m=0.30J,
效率η2=×100%=×100%=80%;由表中实验数据可知,使用同一滑轮组,提升的重物不同,
滑轮组机械效率不同,实验数据如下表所示:
实验 次数 | 物重 G/N | 物体上升的高度h/cm | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/cm | 机械效率 η |
1 | 6 | 2 | 3 | 6 | 66.7% |
2 | 12 | 2 | 5 | 6 | 80% |
②由表中实验数据可知,使用不同滑轮组提升形同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率低.
(3)由上述实验可知,使用同一滑轮组,重物重力越大,滑轮组效率越高,使用不同的滑轮组,动滑轮的个数越少,滑轮组效率越高,因此可以通过:增加重物的重力或减少动滑轮的个数提高滑轮组的效率.
故答案为:(1)如上表所示;物体的重力不同;(2)①甲;乙;②低;(3)①增加重物的重力,②减小动滑轮的个数.
分析:(1)由图1所示滑轮组求出承重绳子的有效股数,然后根据物体上升的高度求出测力计移动的距离,由功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出滑轮组的效率.分析表中实验数据得出实验结论.
(2)①由图2所示滑轮组确定承重绳子的股数,然后根据表中实验数据分析答题;
②根据实验控制的变量,分析表中实验数据可知得出结论;
(3)根据实验结论提出提高滑轮组效率的方法.
点评:本题考查了探究影响滑轮组效率的因素实验,应用功的计算公式、效率公式、滑轮组公式、根据实验数据认真分析,即可正确解题.
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