题目内容

在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,得到如下数据,见表格:
次数钩码质量(g)钩码的高度(m)弹簧测力计示数(N)弹簧测力计移动距离(m)
11000.10.50.3
22000.20.90.6
(1)所用滑轮组中定滑轮、动滑轮的个数最少分别为______.
(2)第1次,第2次实验的机械效率的大小分别是η1=______,η2=______.
(3)两次实验机械效率不同的主要原因是______.

解:(1)观察数据发现:弹簧测力计移动的距离是钩码上升的高度的3倍,因此与动滑轮相连的绳子段数是3段,需要至少一个定滑轮和一个动滑轮,如下图所示:

(2)第1次实验中,有用功W有用=Gh=mgh=100×10-3kg×10N/kg×0.1m=0.1J;
总功W=FS=0.5N×0.3m=0.15J;
机械效率η=×100%=×100%≈66.7%;
第2次实验中,有用功W有用=Gh=mgh=200×10-3kg×10N/kg×0.2m=0.4J;
总功W=FS=0.9N×0.6m=0.54J;
机械效率η=×100%=×100%≈74.1%.
(3)滑轮组的机械效率跟被提升的物体的重有关,与绳子的绕法无关,同一滑轮组,提起钩码越重,机械效率越高.
故答案为:
(1)1定1动;
(2)66.7%;74.1%;
(3)物重不同.
分析:(1)根据数据中钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离,就可以确定与动滑轮相连的绳子段数,从而确定定滑轮和动滑轮的个数.
(2)知道钩码的重力、钩码升高的高度、弹簧测力计的示数、弹簧测力计移动的距离,就可以求出有用功、总功、机械效率.
(3)滑轮组的机械效率跟物体升高的距离、提升的速度、绕法无关,跟被提升的物体的重有关,提起钩码越重,机械效率越高.
点评:此题主要考查了滑轮组的组装以及滑轮组的机械效率,并且考查了物重对滑轮组机械效率的影响,是中考考查的热点.
练习册系列答案
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小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想,滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关:(1)所提物体的重力;(2)动滑轮的重力;(3)绳子的绕法.
为了验证自己的猜想,她做了四次实验,如图所示(实验所用的每个滑轮重力相同).第1、2次实验是用甲滑轮组,第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮,第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法.实验数据如下表:
次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率/%
1 2 0.1 1.2 0.2 83.3
2 4 0.1 2.3 0.2 87.0
3 4 0.1 2.7 0.2 74.1
4 2 0.1 0.8 0.3
(1)分析对比第1、2次实验数据,对猜想(1)可得结论:
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高

(2)分析对比第2、3次实验数据,对猜想(2)可得结论:
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低

(3)将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出,并在数据表中算出机械效率
83.3%
83.3%

(4)对比第
1
1
4
4
两次实验数据,可知滑轮组机械效率与绳子绕法
无关
无关
(填“有关”或“无关”);
(5)小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率,请你帮她提一个意见
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)

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