试题

题目:
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,测得数据如下表:
实验次数 钩码质量(g) 钩码上升的高度(m) 弹簧测力计示数(N) 弹簧测力计移动的距离(m)
1 100 0.1 0.5 0.3
2 200 0.1 0.9 0.3
(1)所用滑轮组中动滑轮、定滑轮的最少个数分别为:动滑轮为
1
1
个;定滑轮为
1
1
个.
(2)实验中弹簧测力计应
匀速直线
匀速直线
运动.
(3)实验中钩码上升的高度和弹簧测力计移动的距离可以不测量,原因是
机械效率跟物体升高的距离无关
机械效率跟物体升高的距离无关
此时测滑轮组机械效率可表示为
η=
mg
nF
η=
mg
nF

(4)第二次实验得出的机械效率的大小为η2=
74%
74%
.(g=10N/kg)
(5)比较实验1和实验2可得正确结论:使用同一滑轮组,
增加提升的物体的重力
增加提升的物体的重力
,可以提高滑轮组的机械效率.
答案
1

1

匀速直线

机械效率跟物体升高的距离无关

η=
mg
nF

74%

增加提升的物体的重力

解:(1)钩码升高的距离是0.1m,绳子自由端移动的距离是0.3m,所以s=3h,所以动滑轮和钩码有三段绳子承担,绳子从动滑轮开始绕起.所以至少需要1个动滑轮和一个定滑轮.
(2)加速移动时,力要改变物体的运动状态,拉力会增大,实验时,弹簧测力计要匀速直线拉动绳子移动.
(3)机械效率跟物体升高的距离无关,物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的,实验中可以不进行测量.
∵η=
W有用
W
=
Gh
F s
=
Gh
Fnh
=
nF
=
mg
nF

∴滑轮组机械效率可表示为η=
mg
nF

(4)机械效率的大小为η2=
G2
nF2
=
m2g
nF2
=
0.2kg×10N/kg
3×0.9N
≈74%.
(5)比较实验1和实验2可得正确结论:滑轮组的机械效率跟被提升的物体的重有关.提起货物越重,机械效率越高.因此,使用同一滑轮组,增加提升的物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率.
故答案为:(1)1;1;
(2)匀速直线;
(3)机械效率与物体被提升的高度无关;η=
mg
nF

(4)74%;
(3)增加提升的物体的重力.
考点梳理
滑轮(组)的机械效率.
(1)由钩码升高的距离和绳子自由端移动的距离的关系,判断动滑轮和钩码有几段绳子承担,画出滑轮组的绕法.
(2)实验时,弹簧测力计要匀速直线拉动绳子移动,加速移动时,力要改变物体的运动状态,拉力会增大.
(3)用滑轮组提升物体时,机械效率跟物体升高的距离无关,物体升高的距离和绳子自由端移动的距离总是有一定比例的,实验中可以不进行测量.
利用η=
W有用
W
推导滑轮组的机械效率的表达式.
(4)机械效率是有用功与总功之比.利用η=
W有用
W
即可计算.
(5)滑轮组的机械效率跟物体升高的距离、提升的速度、绕法无关,跟被提升的物体的重有关.提起的物体越重,机械效率越高.
此题主要考查了滑轮组的组装以及滑轮组的机械效率,并且考查了物重对滑轮组机械效率的影响.
实验题;探究型实验综合题.
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