题目内容

精英家教网如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，物体重为5.4N．
（1）实验时要竖直向上且
 
拉动弹簧测力计．若物体上升高度为10cm，此时弹簧测力计的示数如图中所示，是
 
N，则滑轮组的机械效率是
 
．
（2）若仅增加物体的重，该滑轮组的机械效率将
 
（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（不计摩擦）
分析：（1）要解决此题，需要掌握拉力的测量要求，要准确测量绳端拉力，需匀速直线拉动测力计．
在进行测力计的读数时，要注意测力计的分度值．
掌握机械效率的概念，知道机械效率是有用功与总功之比，所以η=
W有用
W总
=
Gh
Fs
，在计算过程中，要知道s=nh．
（2）要掌握影响机械效率的因素，知道物体的重力越大，滑轮组的机械效率越高．
解答：解：（1）要正确测量绳端拉力，需拉动测力计做匀速直线运动．
图中测力计的分度值是0.2N，所以测力计的示数是2.4N．
由图知，此滑轮组由3段绳子承担物重，所以s=3h．
所以η=
Gh
Fs
=
5.4N×0.1m
2.4N×3×0.1m
=75%
故答案为：匀速；2.4；75%．
（2）若增加物体的重，则所做的有用功增大，而额外功不变，所以有用功在总功所占的比例增大，所以滑轮组的机械效率增高．
故答案为：增大．
点评：此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了绳端拉力的测量，同时考查了有关机械效率的计算，一定要掌握机械效率的概念．在此题中还考查了影响滑轮组机械效率的因素，知道机械效率与物重和动滑轮的重力有关．
练习册系列答案
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（2013?营口一模）在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验中，某实验小组做出了如下猜想：
A．滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关
B．滑轮组的机械效率与所提的物重有关
C．滑轮组的机械效率与绳重有关
D．滑轮组的机械效率与绳和滑轮之间的摩擦有关
针对上述猜想，该实验小组的同学利用如图所示的实验装置测得三组实验数据如表所示，其中第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示．
次数 钩码重
G/N		 钩码上
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
0.4
0.4
 1.1 0.5 0.55
72.7%
72.7%
（1）第3次实验中所做的有用功是
0.4
0.4
J，机械效率是
72.7%
72.7%
．
（2）在实验操作中应竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计．
（3）比较第1次实验和第2次实验，可以证明猜想
B
B
（填字母）是正确的．
（4）比较第
2、3
2、3
次实验可以证明猜想A是正确的，这是因为动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功
增大
增大
（填“增大”或“减小”）．
（5）请你就如何提高滑轮组机械效率的问题提出两点合理建议：
建议一：
选用较轻的动滑轮组装滑轮组
选用较轻的动滑轮组装滑轮组
；
建议二：
对于给定的滑轮组，增大提起物体的重力
对于给定的滑轮组，增大提起物体的重力
．
在有摩擦的水平桌面上放一木块A，在木块的两侧用细绳分别通过定滑轮挂两个重物B和C．B、C的质量分别为200g和400g，C是一个长10cm的圆柱体，而且一部分浸在水槽中，整个装置如图所示，在图中的状态下，木块A及重物B、C均静止，这时测得重物C的上表面到水面的距离为6cm，如果用胶管慢慢地向水槽中注水，当重物的上表面和水面相距3cm时，木块开始运动，再使状态还原，这时拔掉水槽下面的栓塞，水慢慢地流出，当重物C上表面与水面距离为7cm时，木块又开始运动，若线和滑轮的摩擦力忽略不计，（g=10N/kg）问：
（1）木块刚开始运动时受到桌面的摩擦力是多少？
（2）重物C的密度是多少？
（3）在初始状态（上表面距水面6cm）静止时，A木块受到桌面的摩擦力多大？
（2013?东至县一模）某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示．他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入下表：
次序 G/N F/N h/m s/m W有用/J W总/J η
1 2 2.1 0.1 0.1 0.2 0.21 95.2%
2 2 1.2 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3%
3 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27 ★
（1）表格中数据★=
74.1%
74.1%
；
（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是
有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多
有用功相同时，使用动滑轮做的额外功多
；
（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是
摩擦
摩擦
，使用滑轮组的优点是
可以省力和可以改变用力方向
可以省力和可以改变用力方向
．
（4）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将
变大
变大
（选填“变大”、“变小”或“不变”）
读下面材料，回答有关问题：
地球表面附近的物体，在仅受重力作用时具有的加速度叫做重力加速度，也叫自由落体加速度，用g表示．在自由落体运动时，g=a，重力加速度g值的准确测定对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义．
最早测定重力加速度的是伽利略．约在1590年，他利用倾角为θ的斜面将g的测定改为测定微小加速度a=gsinθ，如图1.1784年，G?阿特武德将质量同为M的重物用绳连接后，挂在光滑的轻质滑轮上，再在另一个重物上附加一重量小得多的重物m，如图，使其产生一微小加速度a=mg/（2M+m），测得a后，即可算出g．
1888年，法国军事测绘局使用新的方法进行了g值的计量．它的原理简述为：若一个物体如单摆那样以相同的周期绕两个中心摆动，则两个中心之间的距离等于与上述周期相同的单摆的长度．当时的计量结果为：g=9.80991m/s2．
1906年，德国的库能和福脱万勒用相同的方法在波茨坦作了g值的计量，作为国际重力网的参考点，即称为“波茨坦重力系统”的起点，其结果为g（波茨坦）=9.81274m/s2．
根据波茨坦得到的g值可以通过相对重力仪来求得其他地点与它的差值，从而得出地球上各地的g值，这样建立起来的一系列g值就称为波茨坦重力系统．国际计量局在1968年10月的会议上推荐，自1969年1月1日起，g（波茨坦）减小到9.81260m/s2．（粗略计算时g=10N/m2）
（1）月球表面上的重力加速度为地球表面上的重力加速度的1/6，同一个飞行器在月球表面上时与在地球表面上时相比较[]
A．惯性减小为
1
6
，重力不变．
B．惯性和重力都减小为
1
6
．
C．惯性不变，重力减小为
1
6
．
D．惯性和重力都不变．
（2）如图所示，在两根轻质弹簧a、b之间系住一小球，弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同一竖直线上的两点，等小球静止后，突然撤去弹簧a，则在撤去弹簧后的瞬间，小球加速度的大小为2.5米/秒2，若突然撤去弹簧b，则在撤去弹簧后的瞬间，小球加速度的大小可能（　　）
A．7.5米/秒2，方向竖直向下
B．7.5米/秒2，方向竖直向上
C．12.5米/秒2，方向竖直向下
D．12.5米/秒2，方向竖直向上．
精英家教网利用如图所示的装置做“测滑轮组机械效率”的实验，在全班交流时，老师汇总了6个小组的实验数据记录，如下表：
实验小组 钩码重G（N） 动滑轮G′（N） 拉力F（N） 滑轮组的机械效率η
1 0.5 0.4 0.35 47.6%
2 0.5 0.4 0.38 43.9%
3 1 0.6 0.62 53.8%
4 1 0.8 0.71 46.9%
5 2 0.6 0.98 68.0%
6 2 0.8 1.06 62.9%
对这6组实验数据进行分类比较分析，同学们基本形成了下列一些认识：
（1）比较3、4两小组的实验数据，有同学认为：
 
可能是影响滑轮组效率的因素之一，并且
 
两小组的实验数据可以支持这种看法．
（2）比较3、5两小组的实验数据，有同学认为：
 
可能也是影响滑轮组效率的因素之一，并且
 
两小组的实验数据可以支持这种看法．
（3）对于1、2两小组的实验，所用动滑轮重和提起的钩码重都相同，而测出的滑轮机械效率却不同．关于这个问题，同学中分别提出了两种猜想：
A．可能是由于滑轮工作时的摩擦不同造成的；
B．可能是由于实验观察或操作存在某些问题造成的．
大家认为，这两种猜想都是有道理的．那么：
①你认为，提出猜想A的理由是：
 
．
②对于猜想B，你认为有哪些观察或操作因素会影响测量结果？请说出两点：
a：
 
；b：
 
．

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