题目内容

16.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组如图所示的同一滑轮的提升不同钩码的方向,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:
次  数钩码重/N钩码上升
的距离/cm
弹簧测力计
的示数/N
弹簧测力计
上升的距离/cm
机械效率
第1次2511566.7%
第2次451.715\
第3次65\1583.3%
(1)在实验操作中应该使钩码缓慢(选填“快速”或“缓慢”)上升;
(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为78.4%(结果精确到0.1%);
(3)进行第3次测量时,弹簧测力计示数为2.4N,滑轮组做的有用功是0.3J;
(4)分析实验数据,实验小组得出的实验结论是:滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关.

分析 (1)在实验中要向上缓慢、匀速拉动测力计;
(2)由表格第2次数据,根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算第2次机械效率;
(3)由表格可得第3次测量数据,根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算弹簧测力计示数;根据W有=Gh计算有用功;
(4)在分析数据时,要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的,从而得出结论.

解答 解:(1)在实验过程中,为方便读数,应竖直向上匀速缓慢拉动弹簧测力计.
(2)由表格第二次数据,滑轮组的机械效率为:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.05m}{1.7N×0.15m}$×100%≈78.4%;
(3)由表格第3次数据,
η′=$\frac{{W}_{有}′}{{W}_{总}′}$=$\frac{G′h}{F′s}$,
代入数据得:83.3%=$\frac{6N×0.05m}{F′×0.15m}$,
解得:F′2≈2.4N;
有用功:W有′=G′h=6N×0.05m=0.3J;
(4)从实验数据看,钩码上升的高度相同,所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的.
钩码重不断增大,机械效率不断提高.所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关.
故答案为:(1)缓慢;(2)78.4%;(3)2.4;0.3;(4)被提升物体的重力.

点评 此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素,要理解并熟记.

练习册系列答案
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6.小花在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知电源电压为3V,她已连接了部分电路,如图1所示.

(1)用笔画线代替导线,将图1中的电路连接完整.
(2)闭合开关前,应向B端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小.
(3)测量过程中,某次的电流值如图2所示,则电流值是0.26A.接下来的实验中灯丝突然烧断,则电压表的示数变大(选填“变大”、“变小”或“不变”).同组的小锋同学想测定小灯泡的电阻,那么小锋接下来的操作应该是断开开关,换规格相同的灯泡重做实验.
(4)在小灯泡损坏之前,小花测出了一组数据如表格所示,求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?说出你的理由不同意;灯丝的电阻与温度有关,不同电压下,灯丝的温度不同,电阻不同.
电压/v0.51.01.52.02.5
电流/A0.100.160.200.230.25
电阻/Ω5.06.37.58.710.0
平均电阻/Ω7.5
(5)实验过程中小花又发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清,但电压表已损坏,小花找了一个已知阻值的定值电阻R0代替灯泡,用电流表和定值电阻测出了滑动变阻器的最大阻值,设计电路如图3所示.实验步骤如下:
①按电路图连接电路.
②闭合开关S1、S2,读出此时电流表的示数I1.
③闭合开关S1,断开开关S2,读出此时电流表的示数I2.
④根据所测数据计算得出Rx的阻值
表达式:Rx=$\frac{({I}_{1}-{I}_{2}){R}_{0}}{{I}_{2}}$(用R0和测量的物理量的符号表示).

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