题目内容
在测定滑轮组的机械效率的实验中,朱钢同学手拉弹簧测力计使钩码向上缓缓做 运动,并将一组实验数据填入下表,请你完成实验表格。
拉力 F(N) |
钩码重 G(N) |
测力计线端提升 的距离s(m) |
钩码上升的 高度h(m) |
有用功 W有(J) |
总功 W总(J) |
机械效率 η |
0.34 |
0.98 |
0.4 |
0.1 |
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仍用同一滑轮组,增加悬挂的钩码数,则滑轮组的机械效率将 (“增大”、“不变”、“减小”)。(题型二)
0.098 0.136 72.1% 增大
【解析】在此实验中弹簧测力计要做匀速直线运动.有用功为:W有用=Gh=0.98N×0.1m=0.098J总功为:W总=Fs=0.34N×0.4m=0.136J
机械效率为:η==72.1%用同一滑轮组,所以所做的额外功不变,增加钩码,所做的有用功增加,所以机械效率增大.
思路分析: 在此实验中,有用功是克服钩码重力做的功,总功是拉力做的功,机械效率是有用功与总功之比.在此实验中,弹簧测力计要做匀速直线运动.额外功相同,有用功越大,机械效率越高.
试题点评:此题直接考查了有用功、总功、机械效率的计算,并且考查了物重对机械效率的影响.
次数 | 钩码重G/N | 钩码上升 高度h/m | 拉力F/N | 细线自由端移动的距离s/m | 机械效η/% |
1 | 2.0 | 0.03 | 1.6 | 0.06 | |
2 | 3.0 | 0.05 | | 0.1 | 75 |
(1)根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,填好表中空格。
⑵若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
⑶在实验中,应当 拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。
小军和小民在用下图所示的实验装置完成了“测定滑轮组的机械效率”的实验后,想:在所用滑轮组一定的情况下,它的机械效率与哪些因素有关呢?两人根据各自的生活经验和所学知识提出了多种猜想,经过激烈讨论并虚心听取了其他同学的意见,最后形成了以下两个猜想:
猜想1 可能与提升的速度大小有关;
猜想2 可能与被提升的物体重有关.
小军和小民用图所示的实验装置对上面两个猜想进行了探究,得到的实验数据记录如下表.
小军的实验记录
物理量率 控制因素 | 钩码重N | 绳端拉力N | 机械效 |
较小提升速度 中等提升速度 较大提升速度 | 10 10 10 | 4.2 4.2 4.2 | 79.4% 79.4% 79.4% |
小民的实验记录
物理量 控制因素 | 钩码重N | 绳端拉力N | 机械效率 |
大致相同的 提升速度 | 10 | 4.2 | 79.4% |
15 | 6.0 | 83.3% | |
20 | 7.5 |
(1)请帮助小民完成表中的一项计算;
(2)分析小军和小民的实验数据,得到的实验结论是:在滑轮组一定的情况下,它的机械效率与______有关;它们的关系是: __________________________.