小亮认为:滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定,与被提升的重物无关。请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验,证明小亮的看法是不正确的。

小亮认为:滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定,与被提升的重物无关。请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验,证明小亮的看法是不正确的。

题型:不详难度:来源:
小亮认为:滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定,与被提升的重物无关。请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验,证明小亮的看法是不正确的。
答案
在动滑轮下挂1个钩码,用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端,记录绳端移动距离s和钩码移动距离h,所挂钩码的质量m,弹簧测力计的示数F,利用公式η=W/W=mgh/Fs求滑轮组的机械效率η1;增加钩码,仿照上述方法测机械效率η2。η1不等于η2,说明小亮的看法不正确。
解析

试题分析:要想证明滑轮组的机械效率与提升重物的关系,需要控制滑轮组本身不改变,只改变提升钩码的重,先后测出提升不同重物时滑轮组的机械效率进行比较,就可以得出有力的证明了。实验设计步骤:
①在动滑轮下挂1个钩码,用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端,记录绳端移动距离s和钩码移动距离h,所挂钩码的质量m,弹簧测力计的示数F,利用公式η=W/W=mgh/Fs求滑轮组的机械效率η1
②多次增加钩码,仿照上述方法测机械效率η2、η3。实验分析:η1不等于η2、η3,证明小亮的看法不正确。
点评:设计本实验的关键是明确实验的目的,针对提升物重与滑轮组机械效率的关系来进行研究,因此,只需要改变钩码的个数,而保持其他的量不变,最后求出机械效率进行比较,才能得出有说服力的结论。
举一反三
如图所示,滑轮组下端用细线吊着边长为0.2m的正方体物块,物块放在水平地面上。若用F1=120N的力竖直向下拉绳子的自由端时,物块对地面的压强为6500Pa;若用力F2竖直向下拉绳子的自由端时,物块以0.1m/s的速度匀速上升,滑轮组的机械效率为80%。不计绳重和轮与轴的摩擦,取g=10N/kg。则
A.动滑轮重150N
B.物块的质量为40kg
C.若以0.2m/s的速度匀速提升物块,滑轮组的机械效率大于80%
D.若以0.2m/s的速度匀速提升物块,竖直向下的拉力大于F2

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请利用图所示的实验装置,设计一个实验,测动滑轮的机械效率,请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表。(5分)
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如图所示不计绳重与摩擦,且动滑轮重G小于物重G,用它们分别将物重相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度,所用的拉力分别为F、F,它们的机械效率分别为η、η。则下列关系正确的是:
A.F<FB.F>FC.ηD.η

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(10分)如图所示是小松同学测定滑轮组机械效率的装置。

(1)小松同学实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据给滑轮组绕线,并填写下表空格中的数据①          ;②           
次数
钩码重
G/N
钩码上升 的高度
h/m
拉力
F/N
细线自由端移动的距离
s/m
机械效率
η/%
1
2.0
0.O3
1.6
0.O6

2
3.O
0.O5

0.1
75
 (2)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将          (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)小松在实验中,应当             向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力值。
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(6分)斜面是一种简单机械,盘山公路可看成是斜面.有一辆客车在盘山公路上行驶,假如客车质量为7000kg,向上行驶过程中牵引力保持3×104N不变,行驶了2km的路程时,客车升高了300m.在此期间,求:(g取10N/kg)
(1)客车克服重力做了多少功?
(2)盘山公路的“机械”效率是多少?
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