试题

题目:
青果学院小明要进行“测滑轮组机械效率”的实验.
(1)实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示.
次数 钩码重G/N 钩码上升高度h/m 有用功W/J 测力计拉力F/N 测力计移动距离s/m 总功W/J 机械效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48
3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55 72.7%
(a)第2次实验中,机械效率是
83.3%
83.3%

(b)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越

(c)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功
增大
增大
(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关.
(2)若两次实验中的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮机械效率却不同,原因不可能是
D
D
                                    
A.滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同    B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上    D.钩码被提升的高度不同.
答案
83.3%


增大

D

解:(1)(a)由表中第2次实验数据可知,滑轮组机械效率η=
W有用
W
=
0.4J
0.48J
≈83.3%.
(b)由表中第1次和第2次实验数据可知,使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越高.
(c)由第3次和比第2次实验数据可知,提升物体的重力、物体升高的高度都相同而动滑轮的重力不同,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功增大,滑轮机械效率减小,由此可得:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关.
(2)两次实验中的动滑轮重相同,提起的钩码重也相同;
滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同、或测拉力时没有使测力计匀速上升,造成测量的力不准确、或测拉力时拉力的方向没有竖直向上等都会造成滑轮组效率不同,故ABC是造成滑轮组效率不同的可能原因;
由公式η=
W有用
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
Gh
Fnh
×100%=
G
nF
×100%,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关,故D不可能造成滑轮组效率不同;故选D.
故答案为:(1)(a)83.3%;(b)高;(c)增大;(2)D.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验.
(1)(a)根据表中实验数据,应用效率公式可以求出滑轮组的机械效率;
(b)分析表中1、2两次实验的实验数据,根据实验控制的变量与实验数据可得出实验结论;
(c)提起的重物相同,升高的距离相同,有用功相同,动滑轮越重,额外功增大,总功增大,机械效率越小.所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关.
(2)影响动滑轮机械效率的主要因素是物重和动滑轮的重力,物体重力相同,动滑轮越重,机械效率越低;动滑轮重相同,物体越重,机械效率越高.除了动滑轮中和物重外,绳重和摩擦也会影响动滑轮的机械效率.
此题考查了滑轮组机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素,解题时要注意控制变量法在实验中的应用.
测量型实验综合题.
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