试题

题目:
青果学院(2011·德州)在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用同一滑轮组分别做了三次实验,如图所示.实验数据记录如下:
钩码重力G/N 钩码上升的距离h/cm 弹簧测力计的读数F/N 弹簧测力计上升的距离s/cm 机械效率
5 5 2.4 20 52.1%
10 5 20 68.5%
15 5 5.1 20
(1)编号①处数据应为
3.6
3.6
,编号②数据应为
73.5%
73.5%
.(结果保留一位小数)
(2)分析以上实验数据可以得出如下结论:同一滑轮组的机械效率主要与
提升重物的重力
提升重物的重力
有关.
答案
3.6

73.5%

提升重物的重力

解:(1)①第二次实验中,机械效率计算公式η=
W有用
W
=
Gh
FS

所以弹簧测力计拉力F=
Gh
ηS
=
10N×0.05m
68.5%×0.2m
≈3.6N;
②第三次实验中,有用功W有用=Gh=15N×0.05m=0.75J,W=FS=5.1N×0.2m=1.02J,
机械效率η=
W有用
W
×100%=
0.75J
1.02J
×100%≈73.5%.
(2)实验选用的是同一滑轮组,绳子的段数和动滑轮的重力等因素相同,不同的是所提升物体的重力,因此研究的是机械效率和提升物体重力的关系.
故答案为:(1)3.6、73.5%;(2)提升重物的重力.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验;机械效率的计算.
(1)滑轮组做的有用功是克服钩码的重力做的功,即W有用=Gh;总功是绳子自由端的拉力做的功,即W=FS,因此滑轮组机械效率的计算公式是η=
W有用
W

(2)实验中提升钩码的重力不同,机械效率也不同,因此研究的是机械效率与提升钩码重力的关系.
影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数和摩擦等,研究时采用了控制变量法的思想.
计算题;实验题;压轴题;控制变量法.
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