题目内容

在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,(绕线方法相同)
实验数据如下表所示.
序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离S/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1
40
40
(1)在表格的空格处,填上合适的数据.
(2)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为
66.7%
66.7%
分析:(1)测力计移动的距离要通过钩码上升的高度来进行推算,所以首先要明确的是s与h之间的关系,这可以通过第1组数据得出;
(2)根据s与h的关系,确定承担物重的绳子的段数,再找到起始点,依次绕过每一只滑轮,最后再检查是否符合要求;
(3)利用公式η=
W
W
=
Gh
Fs
可代入数据计算机械效率的大小.
解答:解:(1)观察第一组数据可知,25cm÷5cm=5,即s=5h,所以第二组数据中弹簧测力计移动的距离s=5h=5×8cm=40cm;
(2)因为s=5h,所以连接时应符合这一要求,用5段绳子承担物重.如图所示;
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为η=
W
W
=
Gh
Fs
=
2N×0.05m
0.6N×0.25m
=66.7%.
故答案为:(1)40;(2)如图;(3)66.7%.
点评:对于滑轮组的相关实验或题目,会通过数据或图判断滑轮组的省力情况是关键的环节.也就是首先要找出拉力移动的距离s与物体提升的高度h之间的倍数关系,然后才能或绕绳、或计算,根据题意求取其他的量.
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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