(13分)某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需 (2)该同学实验时,记录的数据
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(13分)某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中 (1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需 (2)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分
物重/N
| 物体提高的高度/m
| 弹簧测力计读数/N
| 绳自由端拉动距离/m
| 有用功/J
| 总功/J
| 机械效率
| 50
| 0.15
| 20
| 0.45
|
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|
| (3)实验中弹簧测力计应该做 运动. (4)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据? 答:去掉 ;少测两个数据是 , . 实验中同学们又提出了下列假设. 假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关 假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关 假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关 假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关 一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)
(5)根据实验 (填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提升物重有关. (6) 据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与 无关. (7)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越 . (8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用 (选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升同一重物到 (选填“相同”或“不同”)的高度去研究. |
答案
7.5,9,83%,匀速直线(竖直),直尺,h,s,①、②,绳子股数,小,同一,不同 |
解析
分析:在测量滑轮组的机械效率时,需要测量物体的重力、物体上升的高度、拉力、绳端移动的距离,根据机械效率的概念计算.滑轮组由几段绳子承担物重,绳端移动距离就是物体上升高度的几倍,所以测量滑轮组的机械效率时,可以不测h和s. 解答:解:(1)在测量机械效率时,要测量物体的重力和绳端的拉力,所以要用到弹簧测力计. 故答案为:弹簧测力计. (2)有用功是克服物体的重力做的功,所以W有用=Gh=50N×0.15m=7.5J; 总功是拉力F做的功,所以W总=Fs=20N×0.45m=9J ×100%=83.3% 故答案为:7.5J;9J;83.3%. (3)在测量过程中,为了准确测量拉力需要使测力计做匀速直线运动. 故答案为:匀速直线运动. (4)滑轮组由几段绳子承担物重,绳端移动的距离就是物体上升高度的几倍. η= 故答案为:直尺;h;s. (5)要判断滑轮组机械效率高低与被提升物重之间的关系,需要其他条件不变,只改变物重. 故答案为:①、②. (6)②、④动滑轮重力和物体重力相等,承担物体的绳子段数不同. 故答案为:承担物重的绳子段数. (7)②③只有动滑轮的重力不同.②的机械效率是η2= ③的机械效率为:η3==66.7%,所以不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越小. 故答案为:小. (8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,需要使其他条件相同,物体提升高度不同. 故答案为:同一,不同 |
举一反三
某建筑工地要将同一个箱子从地面搬上二楼,如果分别采用如图4所示的两种方式搬运,F1和F2做功的情况,以下判断正确的是( )
A.两种方式机械效率一定相等 | B.两种方式功率一定相等 | C.两种方式所做的总功一定相等 | D.两种方式所做的有用功一定相等 |
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在探究斜面机械效率的实验中,小明提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想。 (l)要测量斜面的机械效率,除了长木板和木块(如图所示)外,还需要的主要测量工具是刻度尺和______________________。 (2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做________运动。 (3)要验证以上猜想,需要控制不变的因素有:________________________________。 (4)斜面在我们生活中的应用有________________________________________(只写出一条即可)。 |
(8分)用如图所示的滑轮组去拉物体A,已知A物质的密度是2 ×103kg/m3,底面积是0.3m3,重力为600N。物体A在F=100N的拉力作用下,沿水平方向匀速前进了2m。(g取10N/kg)求: (1)物体A对水平地面的压强是多少? (2)物体A的体积是多大? (3)若该装置的机械效率为80%,物体A 在水平方向上受到的阻力是多少 |
如图22所示装置 ,绳重及摩擦不计。装卸工人将重为800N的货物提至高处,人对绳的拉力F1为500N,货物在1min内匀速上升了5m。(1)请在图上画出绳子的绕法; (2)求滑轮组的机械效率; (3)如果重物是600N,要把重物提升5m,求拉力做的功。 |
针对“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有怎样的关系?”这个问题,某同学利用同一木板,搭成不同倾角的斜面,将同一小车沿斜面匀速拉动,记录实验数据如下表。
实验 次数
| 斜面倾 斜程度
| 小车重 G/N
| 小车上升 高度h/m
| 沿斜面 拉力F/N
| 小车移动 距离S/m
| 有用功 W/J
| 总功W/J
| 机械 效率η
| 1
| 较缓
| 4.0
| 0.2
| 0.9
| 1.2
| 0.8
| 1.08
| 74%
| 2
| 较陡
| 4.0
| 0.3
| 1.2
| 1.2
| 1.2
| 1.44
| 83%
| 3
| 最陡
| 4.0
| 0.4
| 1.5
| 1.2
| 1.6
|
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| (1)请你将该同学第3次的实验数据填入表格中。(4分) (2)分析实验数据可知,在粗糙程度相同的情况下,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是: 。(2分) (3)分析实验数据可知:在粗糙程度相同的情况下,斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系是: 。(2分) (4)如果该同学还要进一步探究“斜面的机械效率与物重的关系”,实验时应控制小车移动的距离、 和 不变。(2分) |
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