在测量滑轮组机械效率的活动中,小吴同学测量了下列数据.请帮助他

题目

在测量滑轮组机械效率的活动中,小吴同学测量了下列数据.请帮助他完成下列活动任务.
实验次数 动滑轮重G/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移距离s/m 滑轮组的机械效率η
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 0.5 4 0.1 2 0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)小吴同学在记录数据时漏填了一个数据,请帮他将表格中的数据补充完整.
(3)经过分析发现:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,当被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将______ (选填“变大”、“变小”或“不变”).
进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与______和______有关.
(4)小吴同学在第一次实验中,使钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则他说做功的功率为______W.零零<a href=http://www.00-edu.com/edu-info-438-0.html target=_blank class=infotextkey>教育</a>信息网

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案

(1)根据s=nh可知,表格中动力作用点移动的距离是钩码上升高度的3倍即绳子的有效股数为3,3为奇数,所以绳子应从动滑轮开始按一动滑轮一定滑轮进行缠绕,如下图所示:

零零<a href=http://www.00-edu.com/edu-info-438-0.html target=_blank class=infotextkey>教育</a>信息网

(2)第3次滑轮组的机械效率为:
η=
W有用
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
4N×0.1m
2N×0.3m
×100%≈66.7%;
(3)分析表中数据可知,用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,当被提升的物重增加时,滑轮组的机械效率将变大;
物体越重,每段绳子上承担的物重越大,绳子与轮之间的摩擦也会越大;
在绳重一定的情况下,物体的重力大小会影响有用功,摩擦力大小会影响额外功,所以滑轮组的机械效率与物重和摩擦有关;
(4)∵动力的功率即为总功的功率,
∴由题意知,物体上升0.1m,动力作用点移动0.3m,
所以P=
W
t
=
Fs
t
=
0.7N×0.3m
1.5s
=0.14W.
故答案为:
(1)上图所示;
(2)66.7%;
(3)变大;物重;摩擦;
(4)0.14.

考点梳理

初中二年级物理试题“在测量滑轮组机械效率的活动中,小吴同学测量了下列数据.请帮助他”旨在考查同学们对 滑轮(组)的机械效率 滑轮组的设计与组装 ……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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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。

  • 滑轮(组)的机械效率
  • 滑轮组的设计与组装

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。