摘要:知道有用功和总功.理解机械效率.
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大家知道,使用简单机械可以省力.小明同学学习了“机械效率”的知识后,想知道:是不是效率越高的机械一定越省力呢?于是他决定通过实验探究这个问题.经过讨论,小明和他的几个同学商定利用将物体拉上斜面的过程来研究“效率高低与是否省力的关系”.为此,小明找来了一个方矿泉水瓶,一块平整的木板和一把尺子,并做了一个弹簧测力计,组成了如图所示的实验装置,经过认真仔细的实验,他得到了下表中的实验数据:
| 实验次数 | 物重G(N) | 升高的速度h/m | 拉力F/N | 移动距离S/m | 有用功 W有用功 | 总功W总/J | 机械效率/η |
| 1 | 5 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 62.5% |
| 2 | 5 | 0.2 | 2.7 | 0.5 | 1 | 1.35 | 74.1% |
| 3 | 5 | 0.3 | 3.4 | 0.5 | 1.5 | 1.7 | 88.2% |
(2)做完上述实验后,小丽又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,斜面的机械效率还可以提高,你认为小明的猜想是否有道理?请简述理由:________.
(3)要想通过实验验证小丽的猜想,在前面小明实验的基础上,应当怎样进一步进行实验?________. 查看习题详情和答案>>
| 实验次数 | 物重G(N) | 升高的速度h/m | 拉力F/N | 移动距离S/m | 有用功 W有用功 | 总功W总/J | 机械效率/η |
| 1 | 5 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 62.5% |
| 2 | 5 | 0.2 | 2.7 | 0.5 | 1 | 1.35 | 74.1% |
| 3 | 5 | 0.3 | 3.4 | 0.5 | 1.5 | 1.7 | 88.2% |
(2)做完上述实验后,小丽又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,斜面的机械效率还可以提高,你认为小明的猜想是否有道理?请简述理由:______.
(3)要想通过实验验证小丽的猜想,在前面小明实验的基础上,应当怎样进一步进行实验?______.
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| 实验次数 | 物重G(N) | 升高的速度h/m | 拉力F/N | 移动距离S/m | 有用功 W有用功 | 总功W总/J | 机械效率/η |
| 1 | 5 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 62.5% |
| 2 | 5 | 0.2 | 2.7 | 0.5 | 1 | 1.35 | 74.1% |
| 3 | 5 | 0.3 | 3.4 | 0.5 | 1.5 | 1.7 | 88.2% |
(2)做完上述实验后,小丽又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,斜面的机械效率还可以提高,你认为小明的猜想是否有道理?请简述理由:______.
(3)要想通过实验验证小丽的猜想,在前面小明实验的基础上,应当怎样进一步进行实验?______.
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| 实验次数 | 物重G(N) | 升高的速度h/m | 拉力F/N | 移动距离S/m | 有用功 W有用功 | 总功W总/J | 机械效率/η |
| 1 | 5 | 0.1 | 1.6 | 0.5 | 0.5 | 0.8 | 62.5% |
| 2 | 5 | 0.2 | 2.7 | 0.5 | 1 | 1.35 | 74.1% |
| 3 | 5 | 0.3 | 3.4 | 0.5 | 1.5 | 1.7 | 88.2% |
(2)做完上述实验后,小丽又产生了一个猜想:如果减小斜面的摩擦,斜面的机械效率还可以提高,你认为小明的猜想是否有道理?请简述理由:______.
(3)要想通过实验验证小丽的猜想,在前面小明实验的基础上,应当怎样进一步进行实验?______.
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考点:
滑轮(组)的机械效率;功率的计算。
专题:
计算题。
分析:
由图可知,承担物重的绳子股数n=2,则s=2h.
(1)知道物体提升的速度,求出绳子自由端移动的速度,知道拉力大小,利用P=Fv求拉力的功率;
(2)利用W总=Fs求出总功,知道提升物体的高度和物重大小,利用W有用=Gh求出他做的有用功;再利用η=
求出该滑轮组的机械效率.
(3)不计绳重和摩擦,知道物重和拉力大小,根据F=
(G物+G动)求动滑轮重.
解答:
解:
由图知,n=2,s=2h,
(1)绳子自由端移动的速度:
v=2×0.1m/s=0.2m/s,
拉力的功率:
P=Fv=6N×0.2m/s=1.2W;
(2)使用滑轮组做的有用功:
W有用=Gh,
使用滑轮组做的总功:
W总=Fs,
滑轮组的机械效率:
η=
=
=
=
=
≈83.3%;
(3)∵不计绳重和摩擦,
∴拉力F=
(G物+G轮),
即:6N=
(10N+G轮),
∴G动=2N.
故答案为:1.2;83.3%;2.
点评:
本题主要考查了学生对速度公式、功率公式、机械效率公式的理解和掌握,本题关键:①用好“不计绳重和摩擦,拉力F=
(G物+G轮)”,②用好推导公式P=Fv,③用好推导公式η=
=
=
=
.