题目内容
小华同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示.(1)实验中拉动弹簧测力计时要注意______.
(2)表中第1次实验数据有错误,改正后计算出其机械效率为______.
(3)根据第2次实验数计算出的机械效率为______;比较两次的机械效率可以得出的结论是:______.
| 实验次数 | 物重G/N | 物体上升 高度h/m | 拉力F/N | 绳自由端上升 距离s/m | η |
| 1 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.2 | |
| 2 | 4 | 0.1 | 2.0 | 0.3 |
【答案】分析:(1)根据二力平衡知:只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数才稳定.
(2)由图示求出滑轮组承重绳子的有效股数,然后根据物体上升的高度求出绳子自由端移动的距离,根据表中数据找出错误的实验数据,然后根据表中实验数据由功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出机械效率.
(3)根据表中实验数据,利用机械效率的公式可计算第2次实验的结果;然后分析实验数据,从而得出结论.
(4)只要有用功、额外功都不变,机械效率就不会改变.
解答:解:(1)根据二力平衡的要求知,拉动弹簧测力计时要竖直匀速拉动,才能保证测量准确;
(2)由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,由表中数据可知,物体上升的高度h=0.1m,
绳子自由端上升的距离s=nh=3×0.1m=0.3m,由表中实验数据可知,第一组实验数据中绳子自由端上升距离错误;
由表中实验数据可知,第一次实验时:有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,
总功W总=Fs=1.1N×0.3m=0.33J,机械效率η=
=
≈61%;
(3)由表中实验数据可知,第二次实验时的效率η′=
=
=
≈67%;
根据表中实验数据可知:使用同一滑轮组所提升的重物越重,机械效率越大.
(4)如果仅改变绕绳的方法,则滑轮组的额外功不变、有用功不变,总功不变,因此机械效率不会改变.
故答案为(1)竖直向上匀速拉动;(2)61%;
(3)67%;同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越大;(4)不变.
点评:本题考查了实验注意事项、实验数据处理等问题,难度不是很大,熟悉实验、熟练应用基础知识即可正确解题.
(2)由图示求出滑轮组承重绳子的有效股数,然后根据物体上升的高度求出绳子自由端移动的距离,根据表中数据找出错误的实验数据,然后根据表中实验数据由功的计算公式求出有用功与总功,然后由效率公式求出机械效率.
(3)根据表中实验数据,利用机械效率的公式可计算第2次实验的结果;然后分析实验数据,从而得出结论.
(4)只要有用功、额外功都不变,机械效率就不会改变.
解答:解:(1)根据二力平衡的要求知,拉动弹簧测力计时要竖直匀速拉动,才能保证测量准确;
(2)由图示可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,由表中数据可知,物体上升的高度h=0.1m,
绳子自由端上升的距离s=nh=3×0.1m=0.3m,由表中实验数据可知,第一组实验数据中绳子自由端上升距离错误;
由表中实验数据可知,第一次实验时:有用功W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,
总功W总=Fs=1.1N×0.3m=0.33J,机械效率η=
(3)由表中实验数据可知,第二次实验时的效率η′=
根据表中实验数据可知:使用同一滑轮组所提升的重物越重,机械效率越大.
(4)如果仅改变绕绳的方法,则滑轮组的额外功不变、有用功不变,总功不变,因此机械效率不会改变.
故答案为(1)竖直向上匀速拉动;(2)61%;
(3)67%;同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越大;(4)不变.
点评:本题考查了实验注意事项、实验数据处理等问题,难度不是很大,熟悉实验、熟练应用基础知识即可正确解题.
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