某实验小组在“测滑轮组机械效率的实验中.第1.2.3次实验装置分别如图中的甲.乙.丙所示.实验得到的数据如表所示．次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用力W有用/J拉力F/N绳上升距离s/m总功W总/J机械效率η120.10.20.90.30.2774.1%240.10.41.60.30.48340.10.41.10.5572.7%(1)实验中应沿竖直方向匀速� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．

某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示，实验得到的数据如表所示．

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用力W_有用/J	拉力F/N	绳上升距离s/m	总功W_总/J	机械效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48
3	4	0.1	0.4	1.1		0.55	72.7%

（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升．
（2）第2次实验中测得的机械效率是83.3%．
（3）通过表中数据可分析第3次实验的数据，绳子上升的距离s是0.5m．
（4）比较第1、2两次实验数据，可得出：使用同一滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率越高（填“高”或“低”）．
（5）第3次实验中的动滑轮个数比第2次多，动滑轮自重增大，拉力移动相同距离时，对动滑轮所做的额外功增加（填“增加”或“减小”）．由此得出：滑轮组的机械效率与动滑轮的自重大小有关（填“有关”或“无关”）．
（6）实验小组的同学猜想：滑轮组的机械效率还可能与钩码被提升的高度有关，请你选用上述器材设计一个实验来验证这一猜想是否正确，写出实验步骤．

分析（1）只有在匀速拉动时，弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等；
（2）根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算第二次的机械效率；
（3）根据公式s=$\frac{{W}_{总}}{F}$求出s的大小；
（4）分析1、2两组数据，得出机械效率与被提升物重之间的关系；
（5）分析2、3两组数据，得出机械效率大小与动滑轮重力的关系；
（6）选用同一滑轮组，提升相同的重物，用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端，将钩码提升不同的高度，分别读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率，进行比较．

解答解：（1）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升；
（2）第2次实验中测得的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.48J}$×100%≈83.3%；
（3）由W=Fs得，s=$\frac{{W}_{总}}{F}$=$\frac{0.55J}{1.1N}$=0.5m；
（4）1、2两组数据，使用同一滑轮组，被提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）动滑轮自重增大，拉力移动相同距离时，对动滑轮所做的额外功增多；
由2、3组数据可以看出，滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关；
（6）实验步骤：
选用同一滑轮组，提升相同的重物，用弹簧测力计匀速竖直向上拉动绳端．
使重物升高h₁，读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率．
使重物升高h₂，读出测力计的示数，测量动力点移动的距离，算出机械效率．进行比较．
故答案为：（1）匀速；（2）83.3%；（3）0.5m；（4）高；（5）增加；有关；（6）步骤如上．

点评在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键．

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18．

如图所示是“探究物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置．
（1）该实验中用木块移动的距离来表示小球动能的大小的方法就是转换法．
（2）让同一小球从斜面的不同高度由静止滚下，推动木块，目的是为了探究动能与速度的关系；
（3）换用质量不同的小球，使它们从斜面的相同（选填“相同”或“不同”）高度由静止滚下，目的是为了探究动能的大小与质量的关系．

15．同学们想测量开水瓶软木塞的密度，于是切下一块干软木，进行了实验，实验步骤如下：
①调整天平横梁平衡；
②用天平测出软木块的质量m，示数如图甲；
③在量筒中装入适量的水，如图乙；
④读出水的体积V₁；
⑤用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，如图丙，读出水和铁块的总体积V₂；
⑥将软木块和铁块同时浸没在水中，如图丁，读出水、铁块和软木块的总体积V₃；

请回答以下问题：
（1）在步骤①中，发现天平指针偏向分度盘中央刻度线左侧，则应向右（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．
（2）请根据上述实验步骤，将下面表格内容填写完整．

物理量	软木块的质量 m/g	水的体积 V₁/cm³	水和铁块的总体积V₂/cm³	水、软木块和铁块的总体积V₃/cm³	软木的密度 ρ_木/（kg•m^-3）
数值	12	40	50	90	0.3×10³