试题

题目:
青果学院在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,在动滑轮下面挂上重物,并分别记下重物和弹簧测力计的位置,
匀速
匀速
拉弹簧测力计,使重物上升一段距离,读出弹簧测力计的示数.他们在实验中得到的数据如表所示,实验装置如下图:
(1)通过表中数据可分析出实验1是用
(填“甲”或“乙”)图做的实验.
物理量 实验1 实验2 实验3
钩码重G(N) 4 4 6
钩码上升高度h(m) 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F(N) 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S(m) 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74%
(2)请将表中空白处填上恰当的数据.(百分号前保留整数)
(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率
越低
越低

(4)比较实验1和实验3可得正确结论:使用同一滑轮组,
提升的物体越重
提升的物体越重
,可以提高滑轮组的机械效率.
答案
匀速


越低

提升的物体越重

解:根据二力平衡知,只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计时,拉力才等于弹簧测力计的示数;
(1)实验1中,S=0.3m,h=0.m,
所以n=
S
h
=
0.3m
0.1m
=3,故实验1是用甲图做的实验.
(2)实验2:机械效率η2=
W
W
=
Gh
Fs
=
4N×0.1m
1.4N×0.5m
≈57%;
实验3:机械效率η3=
W
W
=
Gh
Fs
=
6N×0.1m
2.4N×0.3m
≈83%,故表格如下:
物理量 实验1 实验2 实验3
钩码重G(N) 4 4 6
钩码上升高度h(m) 0.1 0.1 0.1
绳端拉力F(N) 1.8 1.4 2.4
绳端移动距离S(m) 0.3 0.5 0.3
机械效率η 74% 57%   83%
(3)实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低.
(4)实验1和3中,滑轮组相同,实验3提升的重物大于实验1,机械效率也更高,说明:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
故答案为:匀速;(1)甲;(2)如上表所示;(3)越低;(4)提升的物体越重.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验;二力平衡条件的应用.
利用二力的平衡,只有匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小;
(1)根据表格中实验1的钩码上升高度和绳端移动距离,利用S=nh得出n的数值,结合滑轮组即可选择.
(2)根据W=Gh求出有用功,W=Fs求出总功,利用机械效率公式分别求出实验1和实验2的机械效率.
(3)比较实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响;
(4)比较实验1和3的条件和机械效率大小,可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响.
在此实验中,对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础,同时,实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系,因此,控制变量法的运用也十分关键.
实验题;控制变量法.
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