题目内容

在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表:
次数钩码重/N钩码上升高度/cm弹簧测力计示数/N弹簧测力计移动距离/cm
12100.840
2551.520
(1)此实验所用滑轮的个数至少是______个,其中动滑轮有______个.
(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率为______%,第二次实验时滑轮组的机械效率______第一次的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”)

解:(1)由表格中数据知,弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的4倍,所以滑轮组由4段绳子承担物重,至少需3个滑轮,2个动滑轮;
(2)η=×100%=×100%=×100%≈83.3%
由表格中数据知,第二次钩码重大于第一次钩码重,滑轮组不变,在额外功不变的情况下增大了有用功,因此机械效率提高,大于第一次的机械效率.
故答案为:(1)3;2;(2)83.3;大于.
分析:(1)根据物体上升高度h与绳端移动距离s的关系(s=nh)结合表格中数据得出承担物重的绳子段数,确定滑轮的个数;
(2)根据公式η=×100%=×100%进行计算;
掌握影响滑轮组机械效率的因素:被提升物体的重力和动滑轮重,同一滑轮组,被提升的物体越重,其机械效率越高.
点评:此题是测量滑轮组的机械效率,考查了有关滑轮组的组装及机械效率的计算,同时还考查了被提升的物重对机械效率的影响,掌握机械效率公式及h与s的关系是解决此题的关键.
练习册系列答案
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小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想,滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关:(1)所提物体的重力;(2)动滑轮的重力;(3)绳子的绕法.
为了验证自己的猜想,她做了四次实验,如图所示(实验所用的每个滑轮重力相同).第1、2次实验是用甲滑轮组,第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮,第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法.实验数据如下表:
次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率/%
1 2 0.1 1.2 0.2 83.3
2 4 0.1 2.3 0.2 87.0
3 4 0.1 2.7 0.2 74.1
4 2 0.1 0.8 0.3
(1)分析对比第1、2次实验数据,对猜想(1)可得结论:
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高

(2)分析对比第2、3次实验数据,对猜想(2)可得结论:
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低

(3)将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出,并在数据表中算出机械效率
83.3%
83.3%

(4)对比第
1
1
4
4
两次实验数据,可知滑轮组机械效率与绳子绕法
无关
无关
(填“有关”或“无关”);
(5)小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率,请你帮她提一个意见
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)

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