题目内容

在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下:
次数 钩码重/g 钩码上升的高度/cm 弹簧测力计的示数/N 弹簧测力计移动
的距离/cm
1 2 10 0.8 40
2 5 5 1.5 20
(1)此实验所用滑轮的个数至少是
3
3
个,其中动滑轮有
2
2
个.
(2)实验中应
匀速竖直
匀速竖直
拉弹簧测力计.
(3)第一次实验测得滑轮组的机械效率为
62.5%
62.5%
,第二次实验时滑轮组的机械效率
大于
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)第一次的机械效率.由此可以看出,该滑轮组的机械效率与
物重
物重
有关.
分析:(1)比较钩码上升高度与弹簧测力计移动距离的关系,可得出承担物重的绳子的段数,再进一步明确滑轮的总个数以及动滑轮的个数;
(2)为了准确测量拉力,测力计要做匀速直线运动;
(3)根据公式η=
W
W
=
Gh
Fs
=
G
nF
即可求出第一次实验时滑轮组的机械效率;
使用滑轮组时,做的额外功不变,增加物重,增加了有用功,因此机械效率会变大.
解答:解:(1)分析数据可知,弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的4倍,故应有4段绳子吊着动滑轮,因此,动滑轮至少要有2个,定滑轮至少要有1个,共需要3个滑轮来组成滑轮组;
(2)为了准确测量拉力的大小,需使测力计竖直匀速运动;
(3)第一次的机械效率为:η=
W
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
2N×0.1m
0.8N×0.4m
×100%=62.5%;
使用同一滑轮组,额外功不变,增加物重,增加了有用功,则有用功占总功的比例变大,故滑轮组的机械效率变大,因此第二次实验时滑轮组的机械效率大于第一次的机械效率;故滑轮组的机械效率与物重有关.
故答案为:(1)3;2;(2)匀速竖直;(3)62.5%;大于;物重.
点评:此题主要考查了滑轮组的机械效率的计算,同时还考查了滑轮组的组装及滑轮组机械效率与物重的关系.
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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