题目内容

14.某班同学在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验中,他们猜想滑轮组的机械能可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关,各小组利用如图所示的装置进行验证,杨阳那组得到的实验数据如下表:
实验次数物重
(N)
物体上升的高度
(m)
拉力(N)绳子自由端移动的距离(m)机械效率(%)
110.10.60.283.3
210.10.40.462.5
320.10.650.476.9
410.20.60.483.3
(1)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量竖直匀速向下拉动弹簧测力计;
(1)分析比较第1、2次实验数据得出:用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮个数越多,机械效率越低;比较第2、3次实验数据得出:同一个滑轮组,提升的物体越重,机械效率越高;比较第1、4实验数据得出:同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关.
(3)有两个组所用的动滑轮重量相同,提升的物体也相同,测的机械效率却不同,原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的摩擦不同,影响了测量结果.所以,我们在生活中经常给各种机械加润滑油,是为了提高它的机械效率.

分析 (1)实验中要匀速拉动弹簧测力计,这样示数才与拉力相同,并有利于准确读数.
(2)比较第1、2次实验数据可知机械效率与动滑轮个数的关系;比较第2、3次实验数据可知,机械效率与物重间的关系;比较1、4次实验数据可知机械效率与物体上升高度的关系;
(3)从摩擦的大小方面进行分析.

解答 解:
(1)实验时要竖直匀速拉动弹簧测力计,这样示数才会稳定,所读出的数值才等于拉力的大小;
(2)①由表格数据可知,第1次实验中,绳端移动的距离是物体上升高度的2倍,故使用的是甲滑轮组;
第2次实验中,绳端移动的距离是物体上升高度的4倍,故使用的是乙滑轮组;
第1、2次实验中实验提升的重物相同,乙滑轮组动滑轮的个数多,乙的机械效率低,所以,比较第1、2次实验数据得出:用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮的个数越多,其机械效率越低;
②2、3两次实验,绳端移动的距离都是物体上升高度的4倍,故使用的都是乙滑轮组;并且第3次实验提升的物体更重一些,滑轮组的机械效率高;所以比较第2、3次实验数据得出:同一个滑轮组,提升的物体越重,它的机械效率越高;
③第1、4次实验,绳端移动的距离都是物体上升高度的2倍,故使用的都是甲滑轮组;提升的重物相同,提升的高度不同,而滑轮组的机械效率相同;所以,比较第1、4次实验数据可知:同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关;
(3)两个小组所用的动滑轮重量相同,提升的物体也相同,测得的机械效率却不同,原因可能是绳子与滑轮或滑轮轴之间的摩擦不同,影响了测量结果;
所以,我们在生活中经常给各种机械加润滑油,是为了减小摩擦,提高机械效率.
故答案为:(1)竖直;(2)低;高;无关;(3)摩擦;提高.

点评 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验,考查了滑轮组机械效率的计算,根据数据分析影响滑轮组效率的因素.

练习册系列答案
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9.秋天,赣南脐橙飘香,物理兴趣小组想探究赣南脐橙水果中的电压,小明用铜片和锌片作为电极插入较小的脐橙制成了一个水果电池,如图所示,小华用铜片和铝片插入较大的脐橙也制成了一个水果电池,水果电池是将化学能转化为电能,他们分别连同相同的音乐芯片,小华比小明的芯片声音要响一些,由此他们作出了如下猜想:
猜想一:水果电池电压可能与水果的大小有关;
猜想二:水果电池电压可能与电极的材料有关.
(1)为了验证猜想一,小明用一个脐橙制成水果电池,沿着电极插入的方向慢慢地切去外侧的部分脐橙,分别测出电压,如表一所示:
表一
柠檬大小  一个 大半个半个  小半个
 电压U/V 0.50 0.50 0.50 0.50
分析表中数据,说明猜想一是错误(选填“正确”或“错误”)的;
(2)为了验证猜想二,小华用铜片作为电池的正极,分别用外形相同的锌、铝、铁等金属片作为电池的负极,将金属片电极插入脐橙,并保持两金属片的距离和插入深度相同,分别测出电压,如表二所示:
表二
 电极材料铜和锌 铜和铝 铜和铁 
 电压U/V0.60 0.50 0.40 
分析表中数据,得到的结论是电压可能与金属片的材料有关;
(3)小明先将脐橙压在桌面上滚了几下,再用一根筷子插入脐橙内部搅动一下做成水果电池,测出电压达到0.8V,据此请你提出一个有价值、可探究的问题:水果电池的电压与水果中的果汁多少有关.

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