题目内容
如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置。实验过程中必须 竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高。小明同学做了3次实验,第3次实验的拉力读数如图所示,若钩码的重为3N,则拉力的大小是 N,第3次实验的机械效率为 。
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匀速;1.2;83.3%
【解析】
在实验时,只有匀速拉动弹簧测力计,测力计的示数才和拉力的大小相等;由图示知,拉力的大小为1.2N,设钩码上升高度为h,则有用功为3hJ,总功为3.6hJ,所以可求出机械效率为83.3%。
某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数 | 钩码重 G/N | 钩码上升 高度h/m | 有用功 W有/J | 测力计 拉力F/N | 测力计移动 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 | 83.3% |
3 | 4 | 0.1 | 1.1 | 0.5 | 0.55 |
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(2)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 。
(3)第3次实验的机械效率是 。
(4)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,把同一重物提升相同高度对动滑轮所做的额外功 (选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
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现有弹簧、钩码、直尺、指针等器材,小华要自制一个弹簧测力计,他首先测出弹簧的长度L0=2.10cm,然后在弹簧的下端挂上不同的钩码,测出弹簧的长度L,算出比原长L0伸长的量ΔL(ΔL=L-L0),测量的数据如下表所示:
| 拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 长度L/cm | 2.50 | 2.90 | 3.30 | 3.70 | 4.10 | 4.50 | 4.90 |
| 伸长量ΔL/cm | 0.40 | 0.80 | 1.20 | 1.60 | 2.00 | 2.40 | 2.80 |
(1)从上表中的数据可以看出拉力F和弹簧伸长量ΔL的关系为:________ 。
(2)小华继续做实验,得到的数据如下表所示:
| 拉力F/N | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| 长度L/cm | 5.30 | 5.70 | 6.10 | 6.60 | 7.30 |
| 伸长量ΔL/cm | 3.20 | 3.60 | 4.00 | 4.50 | 5.20 |
从上表所示的数据可以看出,拉力达到________N时,拉力和弹簧伸长量的关系就改变了,因此,弹簧测力计的测量范围只能达到________N。