题目内容

1.用如图所示装置测量动滑轮的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升.实验数据如表:
序号动滑轮重
G/N
钩码重力G/N钩码上升高度h/m绳的拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η
10.110.20.60.483.3%
20.120.21.10.490.9%
30.220.21.20.483.3%
(1)把表中空格处的数据补充完整.
(2)分析表中数据可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将增大;提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将减小.(均选填“增大”、“减小”或“不变”)

分析 (1)由表中数据,根据机械效率公式求解;根据绳子自由端移动的距离与物体提升高度的关系s=nh回答;
(2)分别分析实验1、2和实验2、3数据可知找到相同的量和不同的量,分析得出结论.

解答 解:(1)第2次实验的机械机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{2N×0.2m}{1.1N×0.4m}$×100%≈90.9%;
在第3次实验中,将物体提升相同的高度为h=0.2m,因绳子的有效段数为2,故绳子自由端移动的距离为s=nh=0.2m×2=0.4m;
(2)由实验1、2数据,动滑重相同,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将增大;
由实验2、3数据可知,动滑轮重力不同,提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将减小.
故答案为:(1)90.9%; 0.4;(2)增大;减小.

点评 本题测量动滑轮的机械效率,考查机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素及控制变量法的运用.

练习册系列答案
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12.小明和同学们探究杠杆的平衡条件,以小组为单位分别进行实验.
(1)将杠杆支在铁架上,杠杆静止时如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向右端调节.
①如图乙,第一组同学分别在杠杆两侧挂钩码,移动钩码,使杠杆重新在水平位置平衡,完成两次实验,记录的数据如表所示.
②如图丙,第二组同学在杠杆左侧挂钩码,右侧用弹簧测力计竖直向下拉杠杆,使杠杆重新在水平位置平衡,完成两次实验,记录的数据如表所示.
③如图丁,第三组同学在杠杆右侧挂钩码,并用弹簧测力计在另一位置竖直向上拉杠杆,使杠杆重新在水平位置平衡.完成两次实验,记录的数据如表所示.
 组别 次数 动力F1/N动力臂L1/cm 阻力F2/N 阻力臂L2/cm
 第一组 第一次 1 8 1 8
 第二次 0.5 14 1 7
 第二组 第一次 1.5 10 0.75 15
 第二次 1 20 0.75 10
 第三组 第一次 1.5 10 1 15
 第二次 2 6 0.5 24
(2)第一、三组同学归纳分析数据后得到相同的结论:F1l1=F2l2,第二组同学的数据有一点差异,分析其中的原因是弹簧测力计倒着使用时,弹簧自重对杠杆平衡有影响.
(3)找出原因后,第二组同学也得到了同样的结论,通过不同方法得到同样结论,这种做法的优点是可以避免偶然性,使得到的规律更具有普遍性.
(4)第一组的数据中有一次动力臂与阻力臂相等,这类杠杆是等臂杠杆,此类杠杆的应用有天平(请举一例).
16.多多学习了浮力知识后进一步思考,浮力是液体对物体向上的托力,而物体间力的作用是相互的,所以物体对液体一定有向下的压力,那么浮力的大小与物体对液体压力的大小有什么关系呢?
<一>多多利用烧杯、水、天平、金属圆柱体、细线和测力计,进行了如下探究,如图所示,实验步骤如下:
(1)在烧杯中盛适量的水,用天平测出烧杯和水的总质量m1=130g;
(2)用测力计测出圆柱体的重力G=1N;
(3)如图所示,将圆柱体部分没入水中,记下测力计的示数F,则圆柱体所受水的浮力为G-F.保持圆柱体浸入水中的部分不变,向天平的右盘加入适量的砝码,使天平重新平衡,记下天平的读数m2,则圆柱体对水的压力为(m2-m1)g(均用字母表示)
<二>下表为多多记录的实验数据,(表中h2大于h1)g取10N/kg
圆柱体的位置测力计的示数F/N圆柱体侵入后天平的读数m2/g
圆柱体部分浸入0.9140
圆柱体浸没深度h10.8150
圆柱体浸没深度h20.8150
(1)通过分析表格中的数据,可以得出,浮力的大小等于(选填,大于、小于或等于)物体对液体压力的大小,此外,他们还发现,物体浸没时浮力与浸入的深度无关(选填,有关或无关)
(2)由实验中的数据可见知,该圆柱体的密度为5×103kg/m3
<三>实验结束后,多多联想到压强知识,提出了下面问题,请你帮助他解答,
圆柱体从部分浸入水中到完全浸没,圆柱体下表面受到水的压强变大;烧杯对天平的压强变大.(以上两空均选填,变大,变小或不变)

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