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某校物理兴趣小组在“探究滑轮组的机械效率”时设计了如图所示的实

互联网  2010-11-11 00:00:00  互联网

题目

某校物理兴趣小组在“探究滑轮组的机械效率”时设计了如图所示的实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图中所示(摩擦不计).
(1)由图可知,实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大?
(2)若钩码4s内上升0.2m,则弹簧测力计拉力做功的功率为多大?
(3)该滑轮组的机械效率为多大?(保留一位小数)零零教育信息网

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案

(1)由图知,测力计的分度值为0.2N,所以测力计的示数为2.4N.
故答案为:2.4N.
(2)因为由3段绳子承担物重,所以s=3h=3×0.2m=0.6m.
P=
W
t
=
Fs
t
=
Fnh
t
=
2.4N×3×0.2m
4s
=0.36W

答:弹簧测力计拉力做功的功率为0.36W.
(3)η=
Gh
Fs
=
6N×0.2m
2.4N×0.6m
=83.3%

答:该滑轮组的机械效率为83.3%.

考点梳理

初中二年级物理试题“某校物理兴趣小组在“探究滑轮组的机械效率”时设计了如图所示的实”旨在考查同学们对 功率的计算 机械效率的计算 弹簧测力计的使用与读数 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

此练习题为精华试题,现在没时间做?添加到收藏夹,以后再看。

根据试题考点,只列出了部分最相关的知识点,更多知识点请访问初二物理。

  • 功率的计算
  • 机械效率的计算
  • 弹簧测力计的使用与读数

考点名称:功率的计算

功率:单位时间里完成的,叫做功率,表示作功快慢程度的物理量,通常用P表示,故功率等于作用力与物体受力点速度的标量积。

功率的计算公式

功率可分为电功率,力的功率等,故计算公式也有所不同。

电功率计算公式:P=W/t =UI;在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到:P=I²R=(U²)/R

在动力学中:功率计算公式:1.P=W/t(平均功率)2.P=FV;P=Fvcosa(瞬时功率)

因为W=F(f力)×S(s位移)(功的定义式),所以求功率的公式也可推导出P=F·v:P=W /t=F*S/t=F*V(此公式适用于物体做匀速直线运动)

功率计算公式的应用

例:用杠杆来撬一重为2400 N的大石块,当手在5 s内用300 N的力按杠杆,将杠杆一端压下1.6 m,大石块被举高多少m?人做功的功率为多大?(不计杠杆的重力和摩擦)

思路导航:(1)解答此题的关键是能够想到功的原理,往往有同学会用杠杆原理来解答此题,存在这种错误的同学主要是没有正确理解什么是力臂,题中给出的1.6 m是动力沿动力的方向通过的距离,而不是动力臂,题中要求的大石块被举高的高度恰好就是阻力沿阻力方向通过的距离。人对杠杆做的功即动力对杠杆做的功W1=Fs=300 N×1.6 m=480 J(注意:F和s对应),根据功的原理,W1=W2。

W2=G物h=2400 N×h. 480 J=2400×h,解得:h=0.2 m。

(2)人做功的功率就是动力做功的功率为96 W。

方法指导:利用杠杆做功时,在杠杆平衡的时候,根据功的原理和杠杆原理。 

考点名称:机械效率的计算

机械效率

机械效率是指任何机械本身都受到力的作用,相对运动的零件间又存在摩擦,所以使用任何机械,除了做有用功外,都不可避免地要做额外功。这时动力所做的总功等于有用功加额外功。机械效率用来衡量机械对机械能有效利用的程度,只考虑机械能传递过程中的摩擦损失,而不考虑由非机械能转变成机械能过程中的能量损失。

机械效率的计算公式

机械效率指有用功与总功的比值,用符号η表示,计算公式为η=W有/W总*100%,用符号η表示。

功、功率和机械效率的比较

功、功率和机械效率的比较

影响机械效率的因素

1.从额外功考虑——机械自重、机械的摩擦影响机械效率。例如,我们用轻便的塑料桶打水,而不用很重的铁桶打水。

2.从有用功考虑——例如,在研究滑轮组的机械效率时,我们会发现同一个滑轮组,提起的重物越重,机械效率越高。

考点名称:弹簧测力计的使用与读数

一、使用方法
(1)使用弹簧测力计时,首先要看清其量程,所要测量的力不能超过它的量程。因为弹簧是有一定弹性限度的,超过这个限度测量就不准确,还有可能损坏测力计。(2)测量前要看清楚弹簧测力计的分度值,以便测量时读数。(3)测量前要检查指针是否指在零刻度线。如果没有指在零刻度线,要进行调节使指针指在零刻度线。(4)使用前,要轻轻地来回拉动弹簧测力计的挂钩,以免指针被卡住,给测量带来较大的误差。(5)测量时,拉弹簧测力计挂钩的力要和测力计的外壳平行,避免扭曲和摩擦,尽量减小由于摩擦产生的测量误差。(6)要等到示数稳定后再读数,读数时视线要与刻度板表面垂直。
最后要说明的是:在使用弹簧测力计时,要尽量使用用挂钩把物体向上拉的测量方法。因为它就是按照这种方法设计的,使用其他方法的误差相对较大。

二、读数
弹簧测力计的读数比较简单,要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值,然后再根据指针所指的位置(一定要看指针末端所指的位置)读出所测量力的大小。

三、使用弹簧测力计容易出现的问题
1. 某同学在用弹簧秤测量一物体的重力时,错将物体挂在拉环上,如图所示,当物体静止时,弹簧秤的读数为10.0牛顿,则物体的重力()

A.一定等于10.0牛顿B.一定小于10.0牛顿C.一定大于10.0牛顿D.以上判断都不正确
2. 如图所示,(1)甲图中A物体的长度是_____cm.
(2)乙图中天平游码的读数是_____g.
(3)丙图中弹簧测力计的示数是_____N.
(4)丁图中液体的体积是_____mL.

3. 如图:(1)电流表的示数为_____;(2)电能表的示数为_____;
(3)物体的长度为_____;(4)弹簧测力计的示数为_____.

4. 如图所示,(1)甲图中电阻箱的示数是 _____Ω;
(2)乙图中弹簧测力计的示数是 _____N;
(3)丙图量筒中液体的体积是 _____mL;
(4)丁图中天平游码的读数是 _____g.



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