试题

题目:
青果学院在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强先用弹簧测力计测出钩码重力G,按图所示组装好器材,拉动弹簧测力计使钩码上升,用刻度尺分别测出钩码上升的高度h和绳端移动的距离s,在物体静止时读出拉力的大小F,下表是他记录的一组数据
 钩码总重G(N)  钩码上升高度h(m)  测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m) 
 2  0.05 0.4   0.15
(1)实验中拉动钩码上升时应
匀速
匀速
拉动测力计;该实验的实验原理是
η=
W有用
W
×100%
η=
W有用
W
×100%

(2)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为
0.1
0.1
J,总功为
0.06
0.06
J
(3)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是
W有用>W
W有用>W
;结合图1弹簧测力计放大图,可知小强的错误是
进行测力计的读数时,读错分度值
进行测力计的读数时,读错分度值

(4)同组的小华多用了一个相同的滑轮组成了图2所示的滑轮组来提升相同的钩码时,发现更省力,那么用小华的方法测出的机械效率比小强的将
偏小
偏小
(选填“偏大”,“偏小”,“不变”),其原因是
相同有用功时,额外功更多
相同有用功时,额外功更多
.(不计绳重和摩擦)
答案
匀速

η=
W有用
W
×100%

0.1

0.06

W有用>W

进行测力计的读数时,读错分度值

偏小

相同有用功时,额外功更多

解:(1)实验中拉动钩码上升时应匀速拉动测力计;
实验原理是:η=
W有用
W
×100%;
(2)W有用=Gh=2N×0.05m=0.1J;
W=Fs=0.4N×0.15m=0.06J;
(3)由(2)知,计算出的总功小于有用功,这是不合理的;
由图2知,测力计的分度值为0.2N,所以测力计的读数应为0.8N,而不是0.4N;
(4)由图知,小华做的额外功更多,所以机械效率会更低.
故答案为:(1)匀速;η=
W有用
W
×100%;(2)0.1;0.6;(3)W有用>W;进行测力计的读数时,读错分度值;(4)偏小;相同有用功时,额外功更多.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验.
(1)为准确测量拉力,应匀速拉动测力计向上运动;
根据机械效率的概念,测量的原理是η=
W有用
W
×100%;
(2)根据W有用=Gh计算有用功;根据W=Fs计算总功;
(3)在使用机械时,总要克服一些不必要的摩擦和机械本身重做额外功,所以总功总大于有用功;
在进行测力计的读数时,应注意测力计的分度值;
(4)提升相同的物重,则做的有用功不变,影响机械效率的大小的因素一个关键是额外功,根据额外功产生的原因进行解答.
此题是测量滑轮组的机械效率实验,考查了实验中应注意的问题,有用功、总功的计算,测力计的读数,同时考查了影响机械效率的因素.
探究型实验综合题.
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