摘要:图17为测量滑轮组机械效率的实验装置图.4个钩码总重2N.若钩码 上升的高度为8cm根据图意求: ⑴有用功是 ⑵总功 ⑶该滑轮组的机械效率(易) 图17
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在测滑轮组机械效率的实验时,小明同学利用如图17所示的滑轮组提升重物.他做了24J的有用功使重物匀速上升了0.4m,则动滑轮的质量为 kg(不计绳重及滑轮轴的摩擦);该滑轮组的机械效率为 .(g取10N/kg)
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| 实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的高度h/cm | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/cm |
| 1 | 6 | 3 | 2.5 | 9 |
| 2 | 6 | 5 | 2.5 | 17 |
| 3 | 6 | 8 | 2.5 | 24 |
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是
17
17
,应改为15
15
;②第3次实验中滑轮组的机械效率是
80%
80%
;③分析表中数据可知:滑轮组的机械效率与
物体上升高度
物体上升高度
无关.④如果用该滑轮组提起重8N的重物,则该滑轮组的机械效率将
变大
变大
(选填“变大”、“变小”或“不变”).(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙.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,它们的机械效率
相同
相同
(选填“相同”或“不相同”).(3)实验中多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了
C
C
.(填字母)A.减小摩擦 B.多次测量取平均值减小误差 C.获得多组数据归纳出物理规律.
(1)一位同学的实验操作步骤如下:
①用弹簧测力计测出物重G;
②组装好实验器材,如图甲所示,拉动弹簧测力计使物体匀速上升;
③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s;
④在物体处于静止状态时,读出弹簧测力计的示数F;
⑤根据公式算出滑轮组的机械效率.
同学们进行交流之后-致认为该同学的实验步骤存在不合理,请你指出该
操作步骤
④
④
(只写出该步骤的序号);并说明不合理的原因及改进的方法:原因:滑轮转动时,滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同;
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数.
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数.
原因:滑轮转动时,滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同;
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数.
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数.
| 物重G/N | 物体上升的高度h/m | 测力计示数F/N | 测力计移动的距离s/m |
| 2 | 0.1 | 0.4 | 0.3 |
①同学们对该同学的实验记录进行分析,发现他的实验结果是不符合物理规律的,其表现在:
数据中的有用功是O.2J,大于总功O.12J,或(有用功大于总功)(机械效率大于1)
数据中的有用功是O.2J,大于总功O.12J,或(有用功大于总功)(机械效率大于1)
.②分析他的实验过程,会发现导致实验结果不符合物理规律的原因是
测力计的示数读错了,应改为O.8N
测力计的示数读错了,应改为O.8N
.(3)解决争议后,他们用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
| 实验 次数 |
物重 G/N |
物体上升的高度h/cm | 测力计的示数F/N | 测力计移动的距离s/cm |
| 1 | 6 | 3 | 2.5 | 9 |
| 2 | 6 | 5 | 2.5 | 17 |
| 3 | 6 | 8 | 2.5 | 24 |
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是
17
17
;②滑轮组的机械效率与
物体移动的距离
物体移动的距离
无关.③图乙多使用一个滑轮,目的是为了改变
力的方向
力的方向
;④当这两位同学使用各甲乙滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率
相同
相同
(选填“相同”或“不相同”),理由是:额外功和有用功都相同
额外功和有用功都相同
.
小明用如图方法测量滑轮组的机械效率,下表中记录了他测量的部分实验数据和前两次测量的结果.
(1)图中的弹簧测力计是小明第三次测量时的示数,请你读出此时弹簧测力计的示数值并计算出该次测得的滑轮组机械效率,分别填入下表的空格中.(g取10N/kg)
(2)根据表格中的数据分析可以得出滑轮组的机械效率与提升重物质量的关系是______.
(3)从以上各次所测的数据中,能否计算出动滑轮所受的重力?为什么?答:______.
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(1)图中的弹簧测力计是小明第三次测量时的示数,请你读出此时弹簧测力计的示数值并计算出该次测得的滑轮组机械效率,分别填入下表的空格中.(g取10N/kg)
| 实验 次数 | 重物质量m/kg | 重物上升 距离h/cm | 弹簧测力计示数F/N | 拉力作用点移动距离H/cm | 滑轮组 机械效率η |
| 1 | 0.1 | 7.0 | 0.6 | 21.0 | 55.6% |
| 2 | 0.2 | 10.0 | 0.9 | 30.0 | 74.1% |
| 3 | 0.3 | 8.0 | 24.0 |
(3)从以上各次所测的数据中,能否计算出动滑轮所受的重力?为什么?答:______.
(1)如图甲,密度均匀的直杆AB,自重为G1,AB的一部分伸出桌外。当B端挂物重为G2的物体时,杆刚刚开始翘起(O为直杆刚翘起时,杆与桌面边缘的接触点)。若G2对绳子产生的拉力为动力,则请画出杆AB所受阻力F的力臂l2。
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(2)小明同学测定了一个滑轮组的机械效率,得到以下数据:
|
次数 |
钓码质量 (g) |
钩码上升 h(m) |
弹簧秤 示数(N) |
弹簧秤拉动 的距离(m) |
|
1 |
100 |
0.15 |
0.5 |
0.45 |
|
2 |
200 |
0.30 |
0.9 |
0.90 |
根据小明实验数据,请在图17-乙的空白虚线框内画出使用滑轮个数最少的方案。
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