题目内容

14.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,实验数据如表:
次数钩码重力
/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)实验原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%.
(2)实验中应选用的测量工具是弹簧测力计、刻度尺.
(3)第一次实验测得滑轮组的机械效率为62.5%,两次相比较,第二次实验测得滑轮组的机械效率大于第一次实验测得滑轮组的机械效率.(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(4)根据表中数据,能否得出“滑轮组的机械效率与所挂钩码重量有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:不能;请简要说出其中一条理由:只有一次对比实验,得出的结论有偶然性.

分析 (1)测量滑轮组机械效率的实验原理是:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%;
(2)根据实验原理由要测量的物理量确定测量工具;
(3)由表中数据,分析根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出两次的机械效率比较大小;
(4)用归纳法得出普遍性的结论要满足2个条件:一是样本要有代表性,二是样本数量足够多.

解答 解:(1)测量滑轮组机械效率的实验原理是:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%;
(2)测量物体的重力与作用在绳子自由端的拉力要用弹簧测力计,测量物体上升的高度和绳子自由端移动的距离要用刻度尺;
(3)第一次实验测得滑轮组的机械效率为:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.4m}$×100%=62.5%;
第二次实验测得滑轮组的机械效率:
η′=$\frac{{W′}_{有}}{{W′}_{总}}$=$\frac{G′h′}{F′s′}$=$\frac{5N×0.05m}{1.5N×0.2m}$×100%≈83.3%,
故第二次实验测得滑轮组的机械效率大于第一次实验测得滑轮组的机械效率.
(4)实验中只有一次对比实验,实验次数太少,得出的结论有偶然性.
故答案为:(1)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%;(2)弹簧测力计;刻度尺;(3)62.5%;大于;(4)不能;只有一次对比实验,得出的结论有偶然性.

点评 本题测滑轮组机械效率,考查实验原理、测量原理、机械效率的计算及影响机械效率的计算和归纳法的运用.

练习册系列答案
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4.物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,叫做自由落体运动,这种运动只在没有空气的空间才能发生,在有空气的空间,如果空气阻力相对物体的重力比较小,可以忽略,物体的下落也可以近似地看作自由落体运动.
(1)为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关,物理学习第一研究小组提出了如下猜想:
猜想一:物体下落的时间与物体的材料有关;
猜想二:物体下落的时间与物体的质量有关;
猜想三:物体下落的时间与物体下落的高度有关.
为验证猜想的正确性,小组同学用6个金属球做了一系列实验,实验数据记录如下:
实验序号材  料 质量(g)下落高度(m)下落时间(s)
1铁  球50101.43
2铝  球50101.43
3铜  球50101.43
4铝  球50151.75
5铜  球80202.02
6铁  球80101.43
①为了验证猜想一,应比较实验序号为1、2和3的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的材料无关.(选填“有关”或“无关”)
②为了验证猜想二,应比较实验序号为1和6的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体的质量无关.(选填“有关”或“无关”)
③为了验证猜想三,应比较实验序号为2和4的实验数据;分析可知,物体下落的时间与物体下落的高度有关.(选填“有关”或“无关”)
(2)物理学习第二研究小组也对这个问题进行了研究,他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落,他们发现两者下落时间不相等,原因是:纸片和纸团受到空气阻力不同.
(3)图甲是物理学习第三研究小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象;则图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的四种图象中,正确的图象是C.

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