题目内容

如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N.
(1)实验时要________向上________拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________N,则滑轮组的机械效率是________.
(2)若仅增加物体上升的高度,该滑轮组的机械效率将________ (选填“增大”、“减小”或“不变”),故本实验中,不一定要用的测量器材是________.

解:(1)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小;
由图可知,n=3
弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N,
W=Gh=5.4N×0.1m=0.54J,
∵重物有3段绳子承担,
∴s=3h=3×0.1m=0.3m,
∴W=Fs=2.4N×0.3m=0.72J,
η=×100%=×100%=75%;
(2)根据η====可知,仅增加物体上升的高度时滑轮组的机械效率不变;
本实验中不一定要用刻度值测量物体上升的高度和弹簧测力计移动的距离.
故答案为:
(1)竖直;匀速;2.4;75%;
(2)不变;刻度尺.
分析:(1)只有在匀速拉动时,弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等;由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,读出弹簧测力计的示数即拉力大小,又知道钩码总重,可以求出有用功、总功,根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率;
(2)根据η====判断仅增加物体上升的高度时滑轮组的机械效率的变化和不一定要用的测量器材.
点评:本题考查了弹簧测力计的读数、二力平衡条件的应用、滑轮组机械效率的计算和影响滑轮组机械效率的因素,关键是公式s=nh和η====的灵活运用.
练习册系列答案
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(2013?营口一模)在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验中,某实验小组做出了如下猜想:
A.滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关
B.滑轮组的机械效率与所提的物重有关
C.滑轮组的机械效率与绳重有关
D.滑轮组的机械效率与绳和滑轮之间的摩擦有关
针对上述猜想,该实验小组的同学利用如图所示的实验装置测得三组实验数据如表所示,其中第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示.
次数 钩码重
G/N
钩码上
高度h/m
有用功
W/J
测力计
拉力F/N
测力计移动
距离s/m
总功
W/J
机械效率
η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3%
3 4 0.1
0.4
0.4
1.1 0.5 0.55
72.7%
72.7%
(1)第3次实验中所做的有用功是
0.4
0.4
J,机械效率是
72.7%
72.7%

(2)在实验操作中应竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计.
(3)比较第1次实验和第2次实验,可以证明猜想
B
B
(填字母)是正确的.
(4)比较第
2、3
2、3
次实验可以证明猜想A是正确的,这是因为动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功
增大
增大
(填“增大”或“减小”).
(5)请你就如何提高滑轮组机械效率的问题提出两点合理建议:
建议一:
选用较轻的动滑轮组装滑轮组
选用较轻的动滑轮组装滑轮组

建议二:
对于给定的滑轮组,增大提起物体的重力
对于给定的滑轮组,增大提起物体的重力
读下面材料,回答有关问题:
地球表面附近的物体,在仅受重力作用时具有的加速度叫做重力加速度,也叫自由落体加速度,用g表示.在自由落体运动时,g=a,重力加速度g值的准确测定对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义.
最早测定重力加速度的是伽利略.约在1590年,他利用倾角为θ的斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ,如图1.1784年,G?阿特武德将质量同为M的重物用绳连接后,挂在光滑的轻质滑轮上,再在另一个重物上附加一重量小得多的重物m,如图,使其产生一微小加速度a=mg/(2M+m),测得a后,即可算出g.
1888年,法国军事测绘局使用新的方法进行了g值的计量.它的原理简述为:若一个物体如单摆那样以相同的周期绕两个中心摆动,则两个中心之间的距离等于与上述周期相同的单摆的长度.当时的计量结果为:g=9.80991m/s2
1906年,德国的库能和福脱万勒用相同的方法在波茨坦作了g值的计量,作为国际重力网的参考点,即称为“波茨坦重力系统”的起点,其结果为g(波茨坦)=9.81274m/s2
根据波茨坦得到的g值可以通过相对重力仪来求得其他地点与它的差值,从而得出地球上各地的g值,这样建立起来的一系列g值就称为波茨坦重力系统.国际计量局在1968年10月的会议上推荐,自1969年1月1日起,g(波茨坦)减小到9.81260m/s2.(粗略计算时g=10N/m2
(1)月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的1/6,同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较[]
A.惯性减小为
1
6
,重力不变.
B.惯性和重力都减小为
1
6

C.惯性不变,重力减小为
1
6

D.惯性和重力都不变.
(2)如图所示,在两根轻质弹簧a、b之间系住一小球,弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同一竖直线上的两点,等小球静止后,突然撤去弹簧a,则在撤去弹簧后的瞬间,小球加速度的大小为2.5米/秒2,若突然撤去弹簧b,则在撤去弹簧后的瞬间,小球加速度的大小可能(  )
A.7.5米/秒2,方向竖直向下
B.7.5米/秒2,方向竖直向上
C.12.5米/秒2,方向竖直向下
D.12.5米/秒2,方向竖直向上.

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