某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图的甲、乙、丙所示。次数钩码重G/N钩码上升高度h/m有用功W有/J
题型:不详难度:来源:
某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示, 第1、2、3次实验装置分别如图的甲、乙、丙所示。
次数
| 钩码重G/N
| 钩码上升高度h/m
| 有用功W有/J
| 测力计拉力F/N
| 测力计移动距离S/m
| 总功W总/J
| 机械效率η
| 1
| 2
| 0.1
| 0.2
| 0.9
| 0.3
| 0.27
| 74.1%
| 2
| 4
| 0.1
| 0.4
| 1.6
| 0.3
| 0.48
| 83.3%
| 3
| 4
| 0.1
| 0.4
| 1.1
| 0.5
| 0.55
|
| (1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率 。 (2)填写实验3中的机械效率,比较第2次实验和第3次实验,可得结论:___________________________________ __。 (3)如果绳重不计,摩擦不计,丙图中钩码重为4N时,侧力计的拉力为1N,那么当钩码重为9N时,该滑轮组的机械效率是 ____ 。 |
答案
(1)越高 (1分) (2)72.7% 提升相同的重物,动滑轮的自重越大机械效率越小 (3分) (3)90% (1分) |
解析
分析:(1)使用同样的滑轮组,做的额外功相同.提起的物体越重,做的有用功越多,机械效率越高. (2)知道滑轮组的机械效率是有用功与总功之比. 提升相同的重物,所做的有用功相同,动滑轮的个数越多,做的额外功越多,机械效率越低. (3)知道滑轮组的省力特点:滑轮组由几段绳子承担物重,提起物体的力就是物重的几分之一. 首先确定承担物重的绳子段数,根据拉力和钩码重计算出滑轮重. 根据机械效率的概念进行计算. 解答:解:(1)比较1、2,两次使用同一滑轮组,第二次比第一次提升的钩码重,机械效率高. 故答案为:越高. (2)η== 72.7% 比较2、3,两次提升的钩码重相同,3用丙动滑轮较重,3的机械效率为72.7%,小于2的机械效率. 故答案为:72.2%;越低.
次数
| 钩码重G/N
| 钩码上升高度h/m
| 有用功W有用/J
| 测力计拉力F/N
| 测力计移动距离s/m
| 总功W总/J
| 机械效率η
| 1
| 2
| 0.1
| 0.2
| 0.9
| 0.3
| 0.27
| 74.1%
| 2
| 4
| 0.1
| 0.4
| 1.6
| 0.3
| 0.48
| 83.3%
| 3
| 4
| 0.1
| 0.4
| 1.1
| 0.5
| 0.55
| 72.7%
| (3)根据F1=(G1+G动),所以G动=5F1-G1=5×1N-4N=1N F2=(G2+G动)= ×(9N+1N)=2N 所以η== 90% 故答案为:90%. |
举一反三
如图22所示,下面是某同学做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验时,得到如下实验数据.
(1)此探究实验是采用了_________的物理研究方法。 (2)请将上表中空格补充完整. (3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论: 结论一:___________________________________________________________________。 结论二:___________________________________________________________________。 |
小强利用如图13所示的滑轮组去拉物体,使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m,若A所受地面的摩擦力f = 600N,小强所用拉力F ="250" N,该装置的机械效率是多少?若物体A重为3000N,仍使用该滑轮组去拉,其机械效率将如何变化(要求说明其道理)?
|
用如图所示的滑轮组提升重物时,动滑轮下面挂着的钩码所受的重力是G,动滑轮的重力为G`,竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升h的高度,在此过程中测力计的示数为F,F作用端移动的距离是s,在用滑轮组提升钩码的过程中,有用功就是直接克服重力把物体提升一定高度所做的功,总功是使用机械时总共所做的功。若不计摩擦,请根据公式:W总功=W有用功+W额外功,推导出:F=(G+G`)/3
|
、某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如下表:
实验次数
| 动滑轮 重G动/N
| 钩码重 G物/N
| 钩码上升 高度h物/m
| 直接将钩码 举高做的功 W有用/J
| 动力F动/N
| 动力作用点移动距离 S动/m
| 使用滑轮组动力做的功 W总/J
| 滑轮组的机械效率 η
| 1
| 0.53
| 1
| 0.1
| 0.1
| 0.7
| 0.3
| 0.21
| 47.6%
| 2
| 2
| 0.1
| 0.2
| 1.1
| 0.3
| 0.33
| 60.6%
| 3
| 4
| 0.1
| 0.4
| 2
| 0.3
| 0.6
| 66.6%
| (1)请你在图中画出本实验的绕绳方法。 (2)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度:克服动滑轮的重所做 的额外功 (填“相同”或“不同”);提升的物重增加时, 克服摩擦和绳重所做的额外功 (填“不变”、“变大”或“变小”) 滑轮组的机械效率变 。 (3)多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了 。 (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 (4)由本实验 (填“能”或“不能”)推断:任何机械的机械效率 跟物重均有关 |
在某建筑工地上,工人用如图5所示的滑轮组将重为1200 N 的建筑材料从地面运到高20 m的楼上,手竖直向上的拉力是500 N, 在这个过程中,工人做了________J的有用功,做了________额外功, 滑轮组的机械效率是________。 |
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