题目内容

在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重G(N)钩码上升高度h(m)测力计拉力F(N)测力计移动距离s(m)
20.050.40.15
(1)如果按表中数据计算,滑轮组对钩码做的有用功为______J,人做的总功为______ J;
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是______,结合测力计放大图,可知小强的错误是______:
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率η=______.

【答案】分析:(1)有用功可用W=Gh来求出,总功可用W=Fs来求出;
(2)有用功永远都应小于总功,机械效率不可能大于1.认真读图可以看出,弹簧测力计的分度值应为0.2N,而不是0.1N,这便是造成读数错误的原因;
(3)读出正确的拉力,再将相关数据代入机械效率的公式进行计算即可.
解答:解:(1)有用功W=Gh=2N×0.05m=0.1J.总功W=Fs=0.4N×0.15m=0.06J;
(2)总功0.06J小于有用功0.1J,这一定是错误的,读图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,故其正确的读数应为0.2N×4=0.8N;
(3)机械效率η====83.3%.
故答案为:(1)0.1,0.06;(2)总功小于有用功;弹簧测力计读数错误,应为0.8N;(3)83.3%.
点评:在此题中,明确各力与距离的关系,熟练运动功、机械效率的公式进行计算是对我们的基本要求,同时,在具体实验中,弹簧测力计读数也是我们容易出错之处,应引起关注.
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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