题目内容
【题目】在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某实验小组用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组。实验测得的数据如表所示。
(1)把表格内的第4次实验数据补充完整__________(结果精确到0.1%)。这次数据是用_________(填“甲”或“乙”)图中所示的滑轮组测得的;
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,增加物重可使滑轮组的机械效率____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。在第1次实验中,拉力F所做的额外功为______________J;
次数 | 物体的重力G/N | 提升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率η |
1 | 2 | 0.1 | 1 | 0.3 | 66.7% |
2 | 3 | 0.1 | 1.4 | 0.3 | 71.4% |
3 | 4 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
4 | 2 | 0.1 | 1.5 | 0.2 |
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:________________________;
(拓展)若不计摩擦和绳重,用第一次实验的装置以0.1m/s的速度匀速提起5N的物体,拉力的功率是___W。
【答案】66.7% 乙 变大 0.1 不正确,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同 0.6
【解析】
(1)[1]由知道,第4次实验的机械效率:
[2]由s=nh知道,
比较甲乙两图知道,图乙中提升物体绳子条数为2,故选择装置乙。
(2)[3]比较第1、2、3次实验数据知道,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,所以,增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;
[4]根据第1次实验数据知道,
W有 =Gh=2N×0.1m=0.2J
W总 =Fs=1N×0.3m=0.3J
又因为W总 =W有 +W额,所以,
W额 =W总 -W有 =0.3J-0.2J=0.1J;
(3)[5]该同学的想法不正确,因为比较第1、4次实验数据知道,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同;
[6]不计摩擦和绳重,第1次实验中,绳子的段数n=3,根据知道,动滑轮的重力是:
G动 =nF-G物 =3×1N-2N;
当匀速提起5N的物体时,绳子自由端的拉力是:
拉力的速度
vF =nv物=3×0.1m/s=0.3m/s,
拉力的功率
。
【题目】某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率,用同一滑轮组进行了三次实验,数据记录在表中。
次数 | 钩码重/N | 钩码上升的高度/m | 绳端的拉力/N | 绳端移动距离/m | 机械效率 |
1 | 4 | 0.10 | 1.8 | 0.3 | 74% |
2 | 6 | 0.10 | 2.5 | 0.3 | 80% |
3 | 6 | 0.15 | 2.5 | 0.45 |
(1)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上_____拉动弹簧测力计;
(2)第三次实验中滑轮组的机械效率为_____;
(3)分析比较第一、二两次实验数据可采用_____的方法来提高滑轮组的机械效率;
(4)若某次实验中,该同学在测力计静止时读取了示数,则所测得的滑轮组机械效率_____(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。