题目内容
如图甲所示,是测量滑轮组机械效率的示意图.用弹簧测力计拉动绳子的自由端,将总质量为400g的重物从A位置匀速提升到A'位置,同时弹簧测力计从图中的B位置匀速竖直上升到B'位置,在这个过程中,弹簧测力计的示数如图乙所示,请你根据实验完成下列问题:(取g=10N/kg)
(1)弹簧测力计对绳的拉力F所做的功为________ J;
(2)该滑轮组的机械效率是________%.(保留一位小数)
解:(1)弹簧测力计的示数:2N+0.4N=2.4N,所以拉力F=2.4N;
弹簧测力计上升的高度:60.0cm-40.0cm=20.0cm=0.200m;
拉力做的功:W总=Fs=2.4N×0.200m=0.48J;
(2)物体上升的距离h=15.0cm-5.0cm=10.0cm=0.100m,
W有=mgh=0.4kg×10N/kg×0.100m=0.4J,
动滑轮的机械效率:
η==≈83.3%.
故答案为:(1)0.48;(2)83.3.
分析:(1)测量工具读数时,注意它们的分度值,弹簧测力计的分度值是0.2N;刻度尺的分度值是0.1cm,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;利用公式W=Fs,可计算出拉力做的功.
(2)先读出物体上升的距离,根据W=Gh=mgh求出有用功,根据效率公式求出动滑轮的机械效率.
点评:此题主要考查的知识点有两个:一是刻度尺和弹簧测力计的正确使用;二是有用功W有=Gh和总功W总=Fs的计算以及机械效率η=×100%的有关计算,要求同学们对于计算公式准确把握.
弹簧测力计上升的高度:60.0cm-40.0cm=20.0cm=0.200m;
拉力做的功:W总=Fs=2.4N×0.200m=0.48J;
(2)物体上升的距离h=15.0cm-5.0cm=10.0cm=0.100m,
W有=mgh=0.4kg×10N/kg×0.100m=0.4J,
动滑轮的机械效率:
η==≈83.3%.
故答案为:(1)0.48;(2)83.3.
分析:(1)测量工具读数时,注意它们的分度值,弹簧测力计的分度值是0.2N;刻度尺的分度值是0.1cm,注意刻度尺要估读到分度值的下一位;利用公式W=Fs,可计算出拉力做的功.
(2)先读出物体上升的距离,根据W=Gh=mgh求出有用功,根据效率公式求出动滑轮的机械效率.
点评:此题主要考查的知识点有两个:一是刻度尺和弹簧测力计的正确使用;二是有用功W有=Gh和总功W总=Fs的计算以及机械效率η=×100%的有关计算,要求同学们对于计算公式准确把握.
练习册系列答案
相关题目
如图甲所示的是“测量小灯泡的电功率”的实验电路图,图乙是即将连接完成的实验电路.其中电源为三节新的干电池,灯泡的额定电压为3.8V,灯丝的电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω,1A”的字样.
(1)照电路图,用笔画线代替导线,将实物图未完成的部分连接好.
(2)当闭合电路的开关时,若出现以下不正常现象(见下表),请你从下列选项中选择可能的原因填入表中(只要填选项代号).
顺序 | 电路中出现的不正常现象 | 可能的原因 | ||
电灯的亮暗 | 电流表示数I/A | 电压表示数U/V | ||
甲 | 不亮 | 0.54 | 0 | |
乙 | 很亮 | 0.42 | 4.2 | |
丙 | 不亮 | 0 | 4.5 |
B.电路中a、b间短路
C.滑动变阻器连入电路中的电阻太小
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P到某处,电压表的示数为2.2V,要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向________端滑动(选填“左”或“右”).若灯泡正常发光时电流表示数如图丙所示,则灯泡的额定功率是________W.
(4)实验中正确地测出了三组数据,并根据每组数据正确计算出三个相应的电阻值,比较发现它们之间有较大差异,你认为产生这种差异的原因是________.
如图甲所示,是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源是由三只蓄电池组成,小灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样.
(1)如图所示是连接的不完整实验电路,请你将图中未连接部分连接好.要求:滑片P向左移时灯变亮,且连线不得交叉.
(2)小刚合理地连接好电路,并接正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
①可能灯丝断了. ②可能是小灯泡短路. ③可能是变阻器断路. ④可能是电流表短路
猜想 | 电流表示数/A | 电压表示数/V |
______ | 0 | 6 |
______ | 0 | 0 |
(3)排除故障后,实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏(另一量程完好),但他利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请你帮小刚重新设计方案.方法是:只需将______.
(4)小刚按新设计的方案连接好电路后继续实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W.
如图甲所示,是测量小灯泡电功率的实物元件图,其中电源是由三只蓄电池组成,小灯泡额定电压是3.8V,其灯丝电阻约为10Ω,滑动变阻器标有“10Ω、1A”字样.
(1)如图所示是连接的不完整实验电路,请你将图中未连接部分连接好.要求:滑片P向左移时灯变亮,且连线不得交叉.
(2)小刚合理地连接好电路,并接正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
①可能灯丝断了. ②可能是小灯泡短路. ③可能是变阻器断路. ④可能是电流表短路
请你根据表格中的电流表和电压表的读数,验证小刚的猜想,并将对应的猜想填入表格.(只需填序号)
(3)排除故障后,实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏(另一量程完好),但他利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请你帮小刚重新设计方案.方法是:只需将______.
(4)小刚按新设计的方案连接好电路后继续实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W.
(1)如图所示是连接的不完整实验电路,请你将图中未连接部分连接好.要求:滑片P向左移时灯变亮,且连线不得交叉.
(2)小刚合理地连接好电路,并接正确的顺序操作,闭合开关后灯不亮,聪明的小刚猜想:
①可能灯丝断了. ②可能是小灯泡短路. ③可能是变阻器断路. ④可能是电流表短路
猜想 | 电流表示数/A | 电压表示数/V |
______ | 6 | |
______ |
(3)排除故障后,实际测量过程中小刚才发现电压表0~15V量程已损坏(另一量程完好),但他利用现有器材测出小灯泡的额定功率,请你帮小刚重新设计方案.方法是:只需将______.
(4)小刚按新设计的方案连接好电路后继续实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表示数为______V时,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是______W.