题目内容
【题目】在“探究滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组采用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验,如图所示发现了一些实际问题.
(1)小明设计记录数据的表格如下表,并在将实验操作过程中的数据填写在表格中,请完成表格中的①的计算结果:_____.
小玲同学认为表格设计有问题,请你指出问题所在:_____;(不说明理由)
(2)图甲B中为了测量绳子自由端的拉力F,小明同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,小玲同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是_____(选填“小明”或“小玲”)同学的方法.
(3)实际中的机械效率_____ 1(选填“>”、“=”或“<”),而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%.这是什么原因?通过观察图乙和丙图,手持弹簧测力计在竖直方向时,发现指针的位置不同,乙图中指针在零刻线的下方.经过分析,找到了机械效率为125%和100%的原因是:用滑轮组A进行实验时,弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要_____,用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要_____,因此测得的机械效率比实际效率要高.
(4)实验总结:在测量滑轮组机械效率的实验中,考虑弹簧测力计对读数的影响,测拉力时,弹簧测力计一般要竖直向_____移动;若弹簧测力计倒置时测拉力,要先将指针调至零刻线处.
【答案】 66.7% 表格中不应该设计“机械效率的平均值” 小玲 < 小 小 上
【解析】(1)表格中的①,滑轮组的机械效率。
(2)表格中不应该设计“机械效率的平均值”。
(3)图甲B中为了测量绳子自由端的拉力F,小玲同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,此时滑轮组处于平衡状态,测得的拉力才是准确的;小明同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,此时没有测量出绳子和滑轮组间的摩擦,测出的拉力值偏小,故正确的是小玲同学的方法。
(4)根据功的原理,使用任何机械都不省功,由于额外功总是存在的,有用功总小于总功,所以实际中的机械效率<1;
表格中1、2用滑轮组A进行实验时,由于拉力方向向下,由于弹簧测力计外壳重力的影响,弹簧测力计的指针在零刻线的下方,弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要小,计算出的总功比细绳实际拉力做的功要小,因此测得的机械效率比实际效率要高。
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