题目内容

20．在探究“测滑轮组机械效率”的实验中，王红用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：
次数物重
G/N		物体上升的高度h/cm测力计的示数F/N甲测力计移动的距离s/cm
1632.59
2652.517
3682.524
（1）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量竖直匀速向上拉动弹簧测力计．
（2）第3次实验中滑轮组的机械效率是80%；
（3）根据表中数据可得出的结论：滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；
（4）李亮在王红实验的基础上多使用一个滑轮组也做了实验，如图乙所示：
①李亮多使用一个滑轮，目的是为了改变拉力的方向
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，乙图的机械效率与甲图比将不变（选填“增大”“减小”或“不变”）

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）根据表中实验数据，应用机械效率公式求出滑轮组的机械效率；
（3）分析三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；
（4）①定滑轮不能省力，只能改为力的方向，据此判断；
②计算滑轮组的机械效率时，若忽略绳重及摩擦，则额外功就是提升动滑轮所做的功，在有用功不变的情况下，即可判断机械效率的情况．

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）由表中实验数据可知，第3次实验时，滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.08m}{2.5N×0.24m}$×100%=80%；
（3）分析3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；
（4）①由于定滑轮不能省力，只能改为力的方向，故增加一个定滑轮目的是为了改变施力的方向；
②忽略绳重与摩擦，提升重物时，要克服动滑轮做额外功，由两图示滑轮组可知，两滑轮组的动滑轮相同，
当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，克服动滑轮重力做的额外功相同，做的有用功相等，总功相等，则两滑轮组的效率相同．
故答案为：（1）匀速；（2）80%；（3）重物被提升高度；（4）①拉力的方向；②不变．

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
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10．回顾实验和探究：（将下列实验中的空缺部分填写完整）
（1）探究影响音调高低因素
实验过程小明看到叶子姐姐在拉二胡时，一只手在不停地移动，同时发出的声音的音调在不断变化．于是他提出猜想：音调的高低可能与物体振动的快慢有关．
他设计实验对自己的假说进行检验：将钢尺的一端压在桌子上，另一端伸出桌面，拨动钢尺，听它振动发出的声音，同时注意钢尺振动快慢，然后他大致保持钢尺振动的幅度相同，改变钢尺伸出桌面的长度，这是运用了物理学的控制变量法，进行了多次实验．
结论物体振动的越慢，音调越低
程序上述研究的思维程序是：提出问题---猜想-----进行实验-得出结论
（2）探究水沸腾的实验：
器材铁架台、酒精灯、石棉网、水、烧杯、火柴、秒表、温度计
步骤与图象（1）安装实验仪器．
（2）用酒精灯给水加热至沸腾．当水温接近95℃时每隔1min记录一次温度，请在右图中作出水沸腾时温度与时间关系的曲线．
（3）分析现象和图象，得出结论．
表格请将表格填写完整
时间/min012345678
温度/℃9596979899100100100
实验分析结论①由如表可知，水沸腾过程中不断吸热，但是温度不变，此时水的沸点是100℃．
②若在第7min撤去酒精灯，水将不能（填“能”或“不能”）继续沸腾，可见水的沸腾（填“需要”或“不需要”）吸热．
③若在第7min后继续对水加热1min，水温将是多少，请将水温填入表格．
11．给质量为400g的水加热，求水在前4分钟内温度从20℃升高到100℃吸收的热量？（请写出计算过程）
8．如图所示，灯L1和L2串联，电压表V1与L1L2并联，电压表V2与L1并联．闭合开关S后，两电压表的示数如图，可知串联电路的总电压U=4.5V；灯L1两端的电压U1=2.5V；灯L2两端的电压U2=2V．
15．在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，老师引导学生作了如下的猜想：
猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关．
图中是他们进行实验探究的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，abcd四条电阻丝的情况如下：
a、b、c三条长度均是1m，d的长度是0.5m；
a、b的横截面积相同，材料不同；
a、c的材料相同，但c的横截面积大于a；
a、d的材料和横截面积都相同．
（1）在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把M、N跟a、c的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较这两根金属丝电阻的大小．
（2）依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数，分析比较a、d两根金属丝电阻的大小，可探究电阻跟长度的关系．其结论是：在材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大．
（3）以上方法在研究物理问题时经常用到，被称为控制变量法．试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题：
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5．速度是用来表示物体运动的快慢的物理量．速度的公式是v=$\frac{s}{t}$，，国际单位是m/s，常用单位还有km/h．
12．如图所示，用细线拉着重力相等的铜块和铝块浸没在水中，它们受到的浮力之比27：89．
9．近年来，我国汽车工业发展迅猛，各种新型汽车不断投放市场进入普通百姓家庭．
（1）先阅读，再作出选择：
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那么，在爬坡时减慢车速的目的是C
A．保证安全   B．省油    C．增大发动机的牵引力　D．提高机械效率
（2）表是我国某品牌轿车的一次测试报告．
车型某品牌轿车
测试道路标准水平国道
测试距离100km
测试速度80km/h匀速行驶
整车质量900kg
消耗汽油10L
受到阻力整车重的0.1倍
①该品牌轿车在测试过程中，克服阻力所做的功是多少？（g取10N/Kg）
②该汽车的效率约是多少？（汽油的热值q=3.0×107J/L．）
10．画出图中透镜的入射光线的方向．

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