题目内容

8.物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示.
次数钩码所受的重力G/N钩码提升高度h/m拉力F/N绳端移动距离s/m机械效率η
110.10.70.347.6%
210.20.70.647.6%
320.11.10.3
440.12.00.366.7%
(1)实验中应尽量竖直匀速向上拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验测量的机械效率为60.6%;
(3)比较1、2两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关,比较第1、4次实验数据可知,同一滑轮组,物重越大,机械效率越高.第4次拉力做的额外功与第3次相比增大(选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是增大了物重.

分析 (1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;
(2)根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第3次实验测量的机械效率;
(3)①分析1、2两次实验数据得出同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度的关系;
②利用控制变量法分析1、4次实验数据得出影响滑轮组机械效率的因素;
③根据W额=W总-W有=Fs-Gh计算3、4两次实验的额外功的大小,从而分析提高机械效率办法.

解答 解:(1)实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,便于读数;
(2)第3次实验测量的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈60.6%;
(3)①分析1、2两次实验数据可知,提升物体的重力不变,改变物体提升的高度,滑轮组的机械效率相等,故可得结论:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关;
②分析1、4两次实验数据可知,提升物体的重力不同,而提升的高度相同,滑轮组的机械效率不同,且物体重力越大,滑轮组的机械效率越大,故可得结论:同一滑轮组,物重越大,机械效率越高;
③由W额=W总-W有=Fs-Gh可得,3、4两次实验的额外功分别为:
W额3=F3s-G3h=1.1N×0.3m-2N×0.1m=0.13J,W额4=F4s-G4h=2.0N×0.3m-4N×0.1m=0.2J,
所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07J;
W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J,W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J,有用功增大了0.2J.
由此可知,有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大,即机械效率增大.
故答案为:
(1)竖直;
(2)60.6;
(3)无关;物重;增大;增大了物重.

点评 本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验,要注意滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重、绳子的重、摩擦有关,跟物体升高的距离,绳子的绕法无关.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网