题目内容
8.| 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 |
| 1 | 1 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6% |
| 2 | 1 | 0.2 | 0.7 | 0.6 | 47.6% |
| 3 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | |
| 4 | 4 | 0.1 | 2.0 | 0.3 | 66.7% |
(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.
| A. | 此时阻力臂小于动力臂 | |
| B. | 增大重物可以加大训练强度 | |
| C. | 重物往远离O点移动可以加大训练强度 | |
| D. | 拉力的作用点远离O移动可以加大训练强度 |
| A. | 探究串联电路的等效电阻 | B. | 测量小灯泡的电阻 | ||
| C. | 探究并联电路的电流规律 | D. | 探究电阻的大小跟长度的关系 |