试题
题目:
(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
①
20
68.5%
15
5
5.1
20
②
(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
总
=
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
总
=FS=5.1N×0.2m=1.02J,
机械效率η=
W
有用
W
总
×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
考点
分析
点评
专题
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
总
=FS,因此滑轮组机械效率的计算公式是η=
W
有用
W
总
.
(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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某学习小组想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”.他们作出如下猜想:
甲:滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
乙:滑轮组的机械效率与提起物重有关
丙:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关
接着他们设计了如图所示的实验,(其中①②③中使用的动滑轮重力为G
1
,④中使用的动滑轮重力为G
2
,G
1
≠G
2
,且不考虑绳重和摩擦),关于他们的实验过程,下列说法中不正确的是( )
在测滑轮组的机械效率的实验中,甲、乙、丙、丁四组同学测得的值分别为:0.7%、72%、100%和113%,这四个结果中可能正确的是( )
在“测滑轮组的机械效率”实验中,对于钩码提升的高度h和弹簧秤移动的距离s,下面说法错误的是( )
(2013·鄂州)如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,若物体重6N.
(1)实验时沿
竖直向上
竖直向上
方向拉绳子自由端最省力,且应
匀速
匀速
拉动弹簧测力计.若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,则滑轮组的机械效率是
83.3%
83.3%
.
(2)若仅增加物体的重量,该滑轮组的机械效率将
增大
增大
(选填“增大”、“减小”或“不变”,不计摩擦).
(2013·安徽)某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码的重力G(如图甲),再按图乙所示连接方式线装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.
(1)图甲中弹簧测力计的示数为
2.0
2.0
N.
(2)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F,A同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,B同学认为应该在缓慢匀速提升时读数,正确的是
B
B
(选填“A”或“B”)同学的方法.
(3)按照正确的测量方法,测出拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F
>
>
(选填“>”、“<”或“=”)
G
3
.
(4)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了
测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功.
测量钩码和弹簧测力计移动的距离,从而计算有用功和总功.
.