试题

题目:
青果学院用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为
0.5
0.5
N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为
66.7
66.7
%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:
杠杆有自重
杠杆有自重

(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1 A点 1.5 0.10 0.7 0.30 71.4
2 B点 2.0 0.15 1.2 0.30 83.3
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?
答:
不能
不能

请简要说明两条理由:①
两次实验时钩码没有挂在同一位置
两次实验时钩码没有挂在同一位置
;②
一次对比实验所得结论是不可靠的
一次对比实验所得结论是不可靠的

答案
0.5

66.7

杠杆有自重

不能

两次实验时钩码没有挂在同一位置

一次对比实验所得结论是不可靠的

解:(1)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N.
在实验过程中,有用功是:W有用=Gh=1N×0.1m=0.1J
总功是:W=Fs=0.5N×0.3m=0.15J
所以杠杆的机械效率是:η=
W有用
W
×100%=
0.1J
0.15J
×100%=66.7%;
(2)分析机械效率的影响因素采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变.
应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论.只凭一次实验数据做出结论是不科学的.
答案是:(1)0.5; 66.7;杠杆有自重.(2)不能;①两次实验时钩码没有挂在同一位置;②一次对比实验所得结论是不可靠的.
考点梳理
杠杆机械效率的测量实验.
(1)弹簧测力计进行读数时,需看清弹簧测力计的分度值,然后根据指针位置进行读数.
在实验中,弹簧测力计向上拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;杠杆的机械效率可以根据公式η=
W有用
W
来计算;
(2)通过探究实验时,应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论.
分析机械效率的影响因素采取控制变量法.
(1)机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能,关键是搞清楚有用功和总功,一般来说,使用机械所用外力做的功是总功,而克服提升重物重力做的功是有用功.
(2)能正确分析额外功的原因,如何提高机械效率.以及用控制变量法研究机械效率的影响因素.
测量型实验综合题.
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