小丽同学在“测定滑轮组机械效率”的实验中(装置如图),记录的数据与处理结果如下表.同学们交流评估时,小明发现她所记录的数据其中一组有错误,设计的表格也存在问题.
实验次数 | 钩码重G(牛) | 拉力F(牛) | 钩码上升高度h(米) | 弹簧秤移动的距离S(米) | 总功W总(焦) | 有用功W(焦) | 机械效率 | 平均机械效率 | … | … | … | … | … | … | … | … | 75.3% | 3 | 1.5 | 0.4 | 0.05 | 0.3 | 0.12 | 0.075 | 62.5% | 4 | 2 | 0.5 | 0.08 | 0.4 | 0.20 | 0.16 | 80% | 纠正后数据 | | | | | | | |
答案
(1)由图可知,绳子的有效股数为5, 实验次数3中,s=nh=5×0.05m=0.25m,W有=Fs=0.4N×0.25m=0.10J,η===75%,纠正后数据如下表:
实验次数 | 钩码重G(牛) | 拉力F(牛) | 钩码上升高度h(米) | 弹簧秤移动的距离S(米) | 总功W总(焦) | 有用功W(焦) | 机械效率 | 平均机械效率 | … | … | … | … | … | … | … | … | 75.3% | 3 | 1.5 | 0.4 | 0.05 | 0.3 | 0.12 | 0.075 | 62.5% | 4 | 2 | 0.5 | 0.08 | 0.4 | 0.20 | 0.16 | 80% | 纠正后数据 | 1.5 | 0.4 | 0.05 | 0.25 | 0.10 | 0.075 | 75% |
举一反三
在测滑轮组的机械效率实验中,某同学用如图所示安装好滑轮组,物重为G(每个轮都相同,摩擦和绳重不计),试比较甲、乙两图中,机械效率较高的是______;拉力较小的是:______;在甲图中,如果增大物重G,机械效率将______(填“增大”、“减小”、“不变”) | 如图所示,物重G为600N,用滑轮组将重物匀速提升5m,所用的拉力F为250N,滑轮组的机械效率为______;若不计摩擦,被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将______(选填“变大“、“变小“或“不变“). | 如图所示,动滑轮重30N,物体重270N,若不计绳重和摩擦,在拉力F的作用下,物体匀速上升了2m,则拉力F是______N,滑轮组的机械效率是______.若增加物重,则该滑轮组的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变“). | 某建筑工地用图所示的滑轮组搬运建筑材料,若工人用120N的拉力F将重300N的建筑材料匀速吊起,则滑轮组的机械效率为______. | 小军和小民在用图所示的实验装置完成了“测定滑轮组的机械效率”的实验后,提出问题:在所用滑轮组一定的情况下,它的机械效率与哪些因素有关呢?两人根据各自的生活经验和所学知识提出了多种猜想,经过激烈讨论并虚心听取了其他同学的意见,最后形成了以下两个猜想: 猜想1:可能与提升的速度大小有关; 猜想2:可能与被提升的物体重有关. 小军和小民用图所示的实验装置对上面两个猜想 进行了探究,得到的实验数据记录如下表:小军的实验记录 | | 小民的实验记录 | 物理量 控制因素 | 钩码重/N | 绳端拉力/N | 机械效率 | 物理量 控制因素 | 钩码重/N | 绳端拉力/N | 机械效率 | 较小提升速度 | 10 | 4.2 | 79.4% | 大致相同的提升速度 | 10 | 4.2 | 79.4% | 中等提升速度 | 10 | 4.2 | 79.4% | 15 | 6.0 | 83.3% | 较大提升速度 | 10 | 4.2 | 79.4% | 20 | 7.5 | |
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