小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图1所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:(1)分析表中数据,回答以下问题:①表中有一个数据的记录是错误的,错误的
题型:不详难度:来源:
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图1所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题: ①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 。 (2) 在操作时注意拉动测力计沿 运动。如果在静止时读出测力计拉力大小,所计算得机械效率比实际效率 (高/低), (3)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了该实验,如图2所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了 ; ②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物上升相同高度时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (相同/不相同),理由是: 。 (4)为了将放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高处,某同学设计了如右图(甲)所示的滑轮组装置。当他用下图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则在2~3s内,拉力F做的功 J;在1~2s内,拉力F做的功的功率为 W。 |
答案
(1)① 17 (2)竖直方向匀速,高 (3)①改变力的方向 ②相同,因为它们有用功相同,额外功也相同(4)300 ,187.5 |
解析
试题分析:(1)①动滑轮被3根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍,因此第2组中17应为15;(2)在操作时注意拉动测力计沿竖直方向匀速运动。如果在静止时读出测力计拉力大小,所计算得机械效率比实际效率高(3)①定滑轮的作用是改变力的方向;②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,他们做的有用功相同,额外功也一样,因此总功相同,也就是机械效率不变.(4)由甲图知,在2~3s内对应的拉力F=50N,由丁图知这段时间物体升高的高度h=3.75-1.25m=2.5m。∴拉力F做的功W=Fnh=40N×3×2.5m=300J;在1~2s内,拉力F做的功的功率为 点评:本题是一道力学综合题,涉及到压强、机械效率和功的计算,能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键. |
举一反三
如图所示,某同学用一个动滑轮匀速提起一袋质量为18kg的面粉,所用的拉力为100N,则动滑轮的机械效率为 。(取g=10N/kg,绳重与摩擦不计)若用此动滑轮匀速提起一袋质量为20kg的大米,机械效率将 。(选填“变大”、“不变”、“变小”) |
小明健身用的拉力器结构如图所示.他用250N的拉力向下拉动拉杆,使20kg的配重块在 2s内匀速升高0.4m。不计拉杆和绳的重力,g取10N/kg.求:
⑴所拉配重块的重力为多少N ⑵这段时间拉力做功的功率为多少瓦? ⑶此过程中拉力器的机械效率为多少? |
一个滑轮组经改装后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较 ( )A.总功减少,额外功增多 | B.机械效率提高,机械做功加快 | C.功率变大,机械做功更多 | D.有用功不变,总功减少 |
|
某小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图。
实验次数 物理量
| l
| 2
| 3
| 钩码重G/N
| 4
| 4
| 6
| 钩码上升高度h/m
| 0.1
| 0.1
| 0.1
| 绳端拉力F/N
| 1.8
| 1.4
| 2.4
| 绳端移动距离s/m
| 0.3
| 0.5
| 0.3
| 机械效率η
| 74%
| 57%
| 83%
| (1)从表中数据可分析出实验1是用 图做的实验,实验2是用 图做的实验。 (2)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时.动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率 。 (3)比较实验1和实验3可得结论:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率。 |
某学习小组要用实验研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影响,他们用如图所示的同一滑轮组进行了多组实验,通过实验得到了下表中的数据:
序号
| 钩码重G/N
| 钩码上升高度h/m
| 绳端拉力F/N
| 绳端移动的距离s/m
| 机械效率η
| 1
| 4
| 0.1
| 1.8
| 0.3
| 74%
| 2
| 6
| 0.1
| 2.5
| 0.3
| 80%
| 3
| 8
| 0.1
| 3.1
| 0.3
|
| (1)实验时,应将弹簧测力计竖直向上 拉动。 (2)根据表中数据计算出第3次实验的机械效率为__________。 (3)分析比较表中的数据可以得出的实验结论是:对于同一滑轮组,被提升物体所受重力越大,滑轮组的机械效率越 。(选填“高”或“低”) |
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