试题

题目:
小强在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:青果学院
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是:
17cm
17cm

②第3次实验中滑轮组的机械效率是:
80%
80%

③滑轮组的机械效率与
物体上升的高度
物体上升的高度
无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小明多使用一个滑轮,目的是为了改变:
力的方向
力的方向

②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率
相同
相同
(相同/不相同),理由是:
额外功和有用功都相同
额外功和有用功都相同

答案
17cm

80%

物体上升的高度

力的方向

相同

额外功和有用功都相同

解:(1)①动滑轮被3根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍,因此第2组中17cm应为15cm;
②第3次实验中滑轮组的机械效率:η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
6N×8cm
2.5N×24cm
=80%;
③第1次实验中滑轮组的机械效率:η1=
W有用
W
=
Gh1
F1s1
=
6N×3cm
2.5N×9cm
=80%;
与第3次实验数据相同,因此机械效率与物体上升的高度无关;
(2)①定滑轮的作用是改变力的方向;
②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,他们做的有用功相同,额外功也一样,因此总功相同,也就是机械效率不变.
故答案:(1)①17cm;②80%;③物体上升的高度;
(2)①力的方向;②相同;额外功和有用功都相同.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验.
(1)①由实验1、3可判断出测力计移动的距离与物体上升的高度的关系;
②根据公式根据公式η=
W有用
W
=
Gh
Fs
可求出机械效率;
③根据公式η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
nF
可知机械效率与物体上升的高度无关;
(2)滑轮组设计原则可归纳为:奇动偶定;一动配一定,偶数减一定,变向加一定;计算滑轮组的机械效率时,若忽略绳重及摩擦,则额外功就是提升动滑轮所做的功.
滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关,如果动滑轮重不变,物体越重,机械效率越高;如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低.
要是考虑绳重和摩擦力的话,绳重和动滑轮重都属于机械本身重力,摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大,使机械效率降低,总的说,滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关.要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体重力.
测量型实验综合题.
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