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小明在做“测滑轮组机械效率”的实验中.用如图甲所示的装置匀速提起

互联网  2008-12-12 00:00:00  互联网

题目

小明在做“测滑轮组机械效率”的实验中.用如图甲所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m)
2 0.1 0.4 0.3
(1)根据上表可算出,W=______焦,W=______焦.对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是______;
(2)结合如图乙你会发现导致实验结果不合理的原因是:______
(3)小明纠正了错误继续进行实验得到下列一组数据:
实验次数 钩码重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m) 机械效率%
1 4 0.1 1.8 0.3 74
2 6 0.1 2.4 0.3 83
3 8 0.1 3.1 0.3 86
多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了______(填字母)
A.减小摩擦               B.多次测量取平均值减小误差         C.获得多组数据归纳出物理规律
通过分析上表数据,你会发现______可以提高机械效率.
(4)另外一个同学也做了同样的实验,发现动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮机械效率却和小明的不同,原因不可能是______
A.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.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)由表中实验数据可知,W=2N×0.1m=0.2J,W=0.4N×0.3m=0.12J,总功小于有用功,实验过程中出现了错误.
(2)由图示弹簧测力计可知,其分度值是0.2N,示数为0.8N,而表中实验数据显示弹簧测力计示数为0.4N,弹簧测力计读数错误,导致实验错误.
(3)在该实验中,多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是:获得多组数据归纳出物理规律,故选C.
(4)滑轮组不变时,物体提升高度与拉力移动距离的倍数关系也不变,不会影响机械效率的大小,而摩擦、拉力是否匀速、拉力的方向是否竖直都会影响机械效率的大小,因此,D符合题意.
故答案为:(1)0.2;0.12;总功小于有用功;(2)弹簧测力计读数错误;(3)C;(4)D.

考点梳理

初中二年级物理试题“小明在做“测滑轮组机械效率”的实验中.用如图甲所示的装置匀速提起”旨在考查同学们对 滑轮(组)的机械效率 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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  • 滑轮(组)的机械效率

考点名称:滑轮(组)的机械效率

滑轮组的机械效率:

滑轮组的机械效率

测量滑轮组的机械效率:

①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理:测量滑轮组的机械效率

③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率:

滑轮机械效率公式

若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为

滑轮机械效率公式

讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。

(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。

(3)换用最简单的机械。

滑轮组机械效率有关因素:

1、被提物体的重量,G越大,机械效率越高。

2、滑轮自重,滑轮组如果越多,虽然省力但是无用功多,机械效率越小。

3、绳与滑轮之间的摩擦。

无关因素:1、绕线方式,2、物体被提高的距离,3、提物体的速度。



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