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文档简介
1、第22页,共30页中考必备-物理实验:探究滑轮组机械效率考典练题(解析版)、实验探究题1. 用如图所示器材测滑轮组的机械效率。?2(填“”、(1) 在图上画出滑轮组最省力的绕线方式。(2) 安装好实验器材后,记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置,拉力?/?拉弹簧测力计的线端通过距离??/?有用功??有用/?总功??总/?0.60.40.30.24(3) 某同学正确测得钩码上升的高度为0.2?,钩码重1.5?,其他被测和计算的数据如下表:上表中肯定错误的数据是 和。(4) 若用上述装置提起重1.5?的钩码,机械效率为?1;提起重3N的钩码,机械效率为?2,则?i “ < ”或“=”)2
2、. 某物理兴趣小组在测量滑轮组的机械效率,实验过程如下: 用弹簧测力计测量沙和袋所受总重力G并填入表格。 按图安装滑轮组,分别记下沙袋和绳端的位置。 匀速拉动弹簧测力计,使沙袋升高,读出拉力F的值,用刻度尺测出沙袋上升的高度h和绳端移动的距离s,将这三个量填入表格。 算出有用功??有,总功??总,机械效率? 改变沙袋中沙子的重量,重复上面的实验。次数沙和袋所受 的总重力?/?提升高度?/?有用功?有 /?拉力??/?绳端移动的距离?/?总功?总/?机械效率??10.60.20.120.30.1866.7%20.90.20.180.40.60.2431.20.20.240.50.60.3080%
3、m。请根据实验过程和实验记录,思考并回答:(1) 在第一次实验中,粗心的小冬同学忘记在表格中填写绳端移动的距离S,你认为s应该为(2) 根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为 。3根据表中数据,分析得出所用动滑轮的重为 ?(绳重和摩擦忽略不计)(4)分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率。(选填“越大”、“越小”或“不变”)3.小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如表物理量实验次数钩码总重?/?钩码上升的高度?/?测力计示数?/?测力计移动距离??/?机械效率?140.11.80.3260.12.
4、40.383%340.11.40.557%440.21.41.057%(1) 在实验中,测绳端拉力 F时,应尽量竖直向上 拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数。(2) 第1次实验测得的机械效率为(结果保留两位有效数字)。3分析表中数据可知:第 2次实验是用图做的;第4次实验是用图做的。(选填“ a”、“ b”或“ c”)(4) 分析对比第1、2次实验数据,可得结论: 。(5) 分析对比第1、3次实验数据,可得结论: 。(6) 分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 。4. 某小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。甲乙丙实验次数1钩码重?
5、?/?钩码上升高度?/?绳端拉力??/?绳端移动距离??/?机械效率?140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.5(1) 实验中应沿竖直方向 缓慢拉动弹簧测力计。(2) 小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。(3) 用图丁装置进行实验,得出表中第4次实验数据,表中的两个数据分别是?(4) 通过比较 两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。(填实验次数的序号)5. 某实验小组在测滑轮组机
6、械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。s乙实验次数123钩码重??/?446钩码上升高度?/?0.10.10.1绳端拉力??/?1.81.61.8绳端移动距离??/?0.30.4机械效率?74.1%62.5%序动滑轮重钩码重力钩码上升绳的拉力绳端移动机械效率号力?动/?/?高度?/?/?距离??/?0.110.20.60.483.3%0.120.21.10.40.220.21.20.483.3%(1) 实验中应沿竖直向上方向 拉动弹簧测力计。应该在测力计 (选填“静止”“运动”)时读取拉力大小。(2) 通过表中数据可分析出第 2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验
7、。(3) 小组同学再用第2次实验中使用的装置做第 3次实验,表中第3次实验中绳端移动距离 s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率。通过第 2次实验和第3次实验的数据分析可得出结论:使用同一滑轮组提升不同的重物时,物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”)。(4) 已知图中每个滑轮的重为1N,第1次实验中克服摩擦和绳重所做的额外功为 J。6. 用如图所示装置测量动滑轮的机械效率.(1) 实验时,应 向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下面的钩码缓缓上升.实验数据如下表.(2) 第次实验时,测得动滑轮的机械效率约为(3) 分析表中 组数据可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增
8、大,机械效率将增大.(4) 分析表中的数据可知,提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将.(选填“增大”、“减小”或“不变”)7. 如图所示,小刚做“测量滑轮组的机械效率”实验时,用20N的拉力将重为30N的物体匀速提升 30cm。求: 此滑轮组是由股绳子承担动滑轮和物体的总重。 滑轮组的机械效率是%。 测量滑轮组的机械效率时,下列因素中:??动滑轮重力、??绳子绕法、?1摩擦力、??定滑轮重力、??物体重力,对滑轮组机械效率有影响的是 。A.acde ?.?8. 小明在做测量滑轮组的机械效率的实验中,用同一滑轮组进行了3次实验,如图所示,实验数据记录如表。次数钩码重/?购码上升距
9、离/?弹簧测力计示数/?弹簧测力计上升距离/?机械效率12100.83083.8%24101.530?3610?3090.9%(1) 第2次实验中滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数)。如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的示数为 N。(3) 分析表格中的数据得出结论同一滑轮组, 。(4) 在第2次实验时,如果拉力方向与竖直方向有一定夹角,那么所测得的滑轮组的机械效率将会 (填“变大”、“变小”或“不变”)。甲乙丙9.甲乙实验 次数盟?a市G/N報码卜升绳端扌立力绳端移动 距离s/a机械 效率咼度tTiuF/N1二0,.i0,2程胃in £*0.11,80,371%5$0. 110,
10、3S6%4$0. L2. 5某小组在“测量滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,实验装置如图所示。(1) 实验中应沿 方向上缓慢拉动弹簧测力计。(2) 小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到 对滑轮组机械效率的影响。(3) 用图丁装置进行实验,得出表中第4次实验数据,表中的两个数据分别是? 、(4) 通过比较 两次实验数据得出结论: 同一滑轮组提升重物时, 物重越大,滑轮组的机械效率越高。(填实验次数的序号)10.在探究滑轮组机械效率的实验中,有一组实验数据表格如下:序号钩码重?/?钩码升高的
11、高度?/?测力计示数?/?绳端移动的距离??/?有用功?有 /?总功?总/心、?机械效率?12166.7%在这次实验时,先用测力计测出钩码的重力G;再如图,用测力计缓慢竖直拉绳端,提升钩码,读出测力计示数F,记下钩码升高的高度和绳端移动的距离。(1) 在图中,画出滑轮组最省力的绕线方式。(2) 表格中的数据分别为:(3) 小洋同学猜测滑轮组机械效率与重物重力的大小有关系,设计实验检验其猜测,并填写实验报告. 实验目的: 实验步骤(若需要可补充器材): 设计数据记录的表格(4) 如果不提供刻度尺,能否完成此实验? ,理由是: 4次测量,测得数据如下表所示:次数钩码所受的重力?/?钩码提升的高度?
12、/?拉力?/?绳端移动的距>离?/?机械效率?11.00.10.80.431.25%21.00.20.80.831.25%32.00.11.20.441.67%43.00.11.511.小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了(1) 根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离??=m,机械效率??=(2) 通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率(3) 在忽略摩擦力和绳重的前提下,通过第 1次数据可算出动滑轮的重力为 N。(4) 以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是 A. 动滑轮的重力B. 绳子与滑轮之间的摩擦C. 物体
13、上升的高度12.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中:甲 乙 内(1)实验原理是(2)实验中的操作要求是应拉动弹簧测力计,使物体缓缓上升。弹簧测力计静止时,测量绳端所受的拉力会 ,所测机械效率将 (后两空均选填“偏大”或“偏小”)。小明用同一滑轮组进行了三次实验,如图所示,实验数据记录如下表。次钩码重钩码上升距离弹簧测力计示数弹簧测力计上升距离机械效数/?/?/?/?率12100.83083.3%24101.530A3610B3090.9%请将表格中的数据补充完整:A中填,B中填。分析数据可得结论:;(4)现多次只改变钩码的重力G并测出滑轮组的机械效率 ? 则?与 G的关系可能符合图中的 实验两
14、个钩码总重钩码上升的高度测力计的示数测力计移动距离次数?/?/?/?/?1341.21213.在“探究哪些因素影响滑轮示装置匀速提2361.2183381.22743101.230的实验中,某小组利用如图所组的机械效率”升钩码,测得了四组数据,如下表所示。(1) 前三次实验中,第 次实验数据明显出现错误,应当删除。(2) 第4次实验中,有用功是 J总功是J滑轮组的机械效率为 。若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大” “减小”或“不变”)。(3) 根据以上信息,可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与是否有关。14. 在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利
15、用两组滑轮组进行了5次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据,用二个动滑轮和二个定滑轮得第5组数据,测得数据如表:实验次数动滑轮重? /?物重??/?钩码上升高度?/?动力?/?动力作用点移动距离?/?滑轮组的机械效率??/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.351.040.10.562.5(1) 请根据前四组数据,在图a中画出实验中滑轮组的绕绳方法。(2) 实验中应沿着竖直方向 拉动弹簧测力计。(3) 表格中编号 处数据应为 ;根据图b中弹簧测力计可知编号 数据应为N。(4) 由表中第1、2
16、组数据可知,同一滑轮组的机械效率与无关。(5) 由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与 有关。(6) 有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”。你认为这句话是的(填“正确”或“错误”)。你是用小明收集的数据中两组数据对比分析来判断的。15. 小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况及滑轮组的机械效率”,使用了如图所示的实验装置。实验前,小军用轻质弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0?,每个钩码的重力为0.5?实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下了每次所挂钩码的重力及对应的轻质弹簧测力计示数(见表)| 川| |1| |川川屮【II卩屮I 111|4041424344
17、4546序号12345678动滑轮重??/?1.01.01.01.01.01.01.01.0所挂砝码的重力??/?0.51.01.52.02.53.03.54.0弹簧测力计示数??/?0.81.21.31.61.82.22.32.7(1) 分析实验数据可以得到:在动滑轮的重力大于或等于物体的重力的条件下,使用该滑轮组(选填“省力”或“不省力”)(2) 在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,弹簧测力计的示数F与被提升钩码重力 G以及动滑轮重力?的关系为。(3) 小军同学又研究了滑轮组水平拉动物体的情况,用另一组滑轮组将重为位置B,请在图中画出最省力的绕线方法,若此时绳自由端所用拉力为 轮组的机械效
18、率为 。50N的物块从位置 A匀速直线拉到10N,物块受到的摩擦力为18N,该滑16. 小红在测量滑轮组机械效率的实验中,用图的装置匀速竖直向上提升重物,录了部分实验数据如表:钩码总重钩码上升高度测力计拉力测力计拉绳端移动?/?/?/?距离??/?30.10.3No(1) 上表中测力计拉力的示数如图17所示,则此时拉力的测量值为 (2) 此次实验中滑轮组的机械效率为 。并记17. 如图是智慧小组“测滑轮组的机械效率”的实验装置。测得的实验数据如表。实验次 数物重??/?物体上升高度?/?拉力??/?绳端移动距离?/?机械效率?110.10.60.355.6%220.11.00.366.7%34
19、0.11.80.3(1)第三次实验中滑轮组的机械效率是(2) 分析表中实验数据可知,同一滑轮组,物重 ,滑轮组的机械效率越高;若在第三次实验中,物体上升的速度为0.1?/?贝U拉力F的功率为W;创新小组也利用重为1N、2N、4N的物体进行了三次实验,每次测得的机械效率均大于智慧小组的测量值,则创新小组测量值偏大的原因可能是()A. 测拉力时,弹簧测力计未调零,指针指在零刻度线下方B. 所使用的动滑轮的重力小于智慧小组18. 小海同学做“测量滑轮组机械效率”的实验,如图所示,用同一滑轮组缓慢提升不同数量的钩码,记录数据如 表所示.实验次数钩码的重力?/?钩码提升高度?/?拉力?/?绳端移动的距离
20、?/?机械效率?120.10.90.374%240.11.60.383%360.10.3(1) 观察图中测力计的示数,表格中处的数值是,处的数值是(2) 小海通过分析表格中的数据,得到了提高滑轮组机械效率的方法汽车作为一种“机械”,提高效率对节 能减排有重要意义,请你指出以下三种提高效率的方法中,方法是与本实验同理的.方法一:鼓励人们“拼车”出行,使汽车尽量装满人员;方法二:汽车制造厂用新材料减轻汽车重量;方法三:经常给汽车做保养,保持良好的润滑.(3)小海发现绳端移动的距离始终与钩码提升高度有固定的倍数关系,于是他认为钩码数量一定时,无论将钩 码提升多高,都不影响该滑轮组的机械效率小芳则认为
21、:钩码提升的高度不同,有用功就不同,机械效率就 变化了,你认为 的看法是正确的.19. 某实验小组的同学用如图(甲)所示的器材,探究影响滑轮组机械效率的因素。(1)要提起图(甲)中的重物,请完成滑轮组的绕线(要求最省力)。(2)该实验小组的同学将图(甲)中的物体换成钩码,采用图(乙)所示的绕线方法,测得滑轮组的机械效率如表所示。实验次数钩码重量??/?钩码上升高度?/?拉力??/?拉力F通过距离??/?机械效率?/%10.500.200.420.406021.000.200.750.4031.500.201.050.407142.000.201.380.407252.500.201.680.4
22、074第二次实验,滑轮组的机械效率?=%(计算结果保留整数位)。(3)请根据表中的数据,在上图的坐标中用光滑曲线画出?与G的关系图。(4)根据以上信息,可以得出:相同的滑轮组随着提升物重的增加,滑轮组的机械效率(选填“增大”、“减小”或“不变”)。(5)在某一次测量中,将图(乙)中F的方向改为图(丙)所示,其它条件不变,滑轮组的机械效率 改变。(选填“会”或“不会”)6N。20. 如图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重(1) 实验时要竖直向上 拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 N,若钩码上升的高度为簧测力计向上移动cm,该滑轮组的机械效率为 。(2) 在弹簧测力计静止时进行读数,则他这
23、样得出的机械效率与实际值相比 。(选填“偏小”、“相等”)。(3) 若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 。(选填“增大”、“减小”或“不变”8cm,则弹“偏大”或答案和解析1. 【答案】0.40.24<G【解析】 解:(1)滑轮组最省力的绕线方式为用3段绳子承担物重,如图所示;根据滑轮组的特点拉弹簧测力计的线端通过的距离??= 3? = 3 X0.2?= 0.6?;总功??总=?=0.6? X0.6?= 0.36?因此可知,表中的数据中 0.4和0.24是错误的;(4) 因为同一滑轮组提升的物体越重,其机械效率越大,所以?1 < ?2。故答案为:(1)如图;(3) 0.4 ,
24、 0.24;(4) <。(1) 滑轮组最省力的绕法为用3段绳子承担物重;根据三段绳子承担物重,可判断拉力移动距离与钩码上升高度的关系,利用?= ?可求出有用功,这样就可以对照发现表格中的错误;(4) 对于同一滑轮组来讲,增大了钩码的重,相当于增加了有用功,这样可提高机械效率。实验中明确绕线方法,并根据绕线方法确定距离的关系,是本题的关键。明确绕线后,再通过分析和计算,即可对 数据做出相应的判断。通过此题我们还应明确一点,就是同一滑轮组的机械效率与它提升的物重有关,物重越大, 机械效率越高。2. 【答案】0.675%0.3 越大【解析】解:(1) 绳子的有效段数为 3,根据??= ?在第一
25、次实验中,绳端移动的距离??= 3 X 0.2?= 0.6?;(2) 根据表中数据,可计算得出第二次实验的机械效率为:?/有 0.18?=- = X100% = 75% ;?总0.24?'总(3)不计绳重和摩擦,绳子自由端的拉力:?+?动?=动,3结合第一次实验的数据可得,所用动滑轮的重:? = 3?- ?= 3 X 0.3?- 0.6?= 0.3?;(4) 纵向分析三次实验中的数据,可以发现用同一个滑轮组提升重物,物重越大,滑轮组的机械效率越大。故答案为:(1)0.6 ; (2)75% ; (3)0.3 ; (4)越大。(1) 已知绳子的有效段数为3,根据??= ?求出在第一次实验中
26、绳端移动的距离;?有(2) 根据表中数据,由??=?- =X 100%计算得出第二次实验的机械效率;?总?+?不计绳重和摩擦,绳子自由端的力:??= 动,据此求出?动;3(4) 纵向分析三次实验中的数据得出结论。?有本题测量滑轮组的机械效率,考查?= ? ?=?- X 100%及作用绳子自由端的力计算和影响机械效率大小的因素。.总使用不同的滑轮组,提升3. 【答案】匀速 74% b c使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率 相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越低无关【解析】 解:(1)在测绳端拉力时,需竖直向上匀速拉动测力计。?有用?4? x 0.1?机械效率:??= -?
27、 x100% = ?X 100% = 18? x o 3?X 100% 心 74%总(3) 由数据知第2次实验中,s为h的3倍,所以滑轮组由3段绳子承担物重,而被提升的物重为 6N,其它3组为4?. 所以第2次实验是用b图做的;第4次实验s为h的5倍,所以滑轮组由 5段绳子承担物重,所以第4次实验是由c图做的。(4) 分析第1、2次实验,两次所用滑轮组相同,但第2次物重大于第1次物重,机械效率也大于第1次的机械效率,所以可得使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率。(5) 分析第1、3次实验,两次提升物体的重力相同,第3次实验的动滑轮较重,而机械效率较低,所以可得使用不同的滑轮组,提升
28、相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越低。(6) 第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度,机械效率没变,所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 无关。故答案为:(1)匀速;(2)74% ; (3)?; C; (4)使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率;(5)使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多,滑轮组的机械效率越低;(6)无关。(1) 在实验中,要正确测量绳端拉力,需竖直向上匀速拉动测力计。?有用?(2) 掌握机械效率的计算公式,存=鬲能用此公式进行简单的计算。 AA 丿总、(3) 要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系:??= ?根据绳端移动距离与物
29、体上升的高度判断出承担物重的绳子段数,同时也要注意被提升的物重。(4) 掌握影响滑轮组机械效率的因素:物重和动滑轮的个欸数。被提升的物体越重、动滑轮的个数越少,则滑轮组 的机械效率越高。(5) 根据物体被提升的高度与效率之间的关系得出结论,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关。此题是测量滑轮组的机械效率实验,主要考查了有关滑轮组机械效率的计算,以及影响滑轮组机械效率的因素:被 提升的物重和动滑轮的重力。被提升的物体越重、动滑轮的重力越小,滑轮组的机械效率越高。而滑轮组的机械效 率与物体被提升的高度无关。4. 【答案】0.480% 匀速不正确摩擦 2、3【解析】解:(1)实验中应沿竖直方向匀速
30、缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大 小;(2) 若静止读数,他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响,测量值偏小,故他的想法是错误的;(3) 用图丁装置进行实验,绳子的有效段数为4,绳子自由端移动的距离为:?= ?= 4 X 0.1? = 0.4?,第4次实验的机械效率为:?有?= =?总?8? X 0.1?-?= 2.5? X 0.4? 80%,如下表所示:实验次数钩码重?/?钩码上升高度?/?绳端拉力??/?绳端移动距离?/?机械效率?140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%?(4) 根据?=
31、 ?,前3次实验绳子的有效段数均为3,分别是用甲乙丙装置做的实验,研究机械效率与提升物体的重力的关系,要控制其它因素相同,只改变物体的重力,故通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。故答案为:匀速; 不正确;摩擦力;(3)如上表所示;(4)2 ; 3。(1) 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计;(2) 若静止读数,则考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响,测量值偏小;?务用图丁装置进行实验,绳子的有效段数为4,根据??= ?求出绳子自由端移动的距离;根据??=万X 100%得出.总第4次实验的机械效率;?(4)根据?= :?,前3次实验绳子的有
32、效段数均为3,研究机械效率与提升物体的重力的关系,要控制其它因素相同,只改变物体的重力。?本题测量滑轮组机械效率,考查注意事项、??= ?的运用、机械效率的计算、控制变量法和数据分析。5. 【答案】(1)匀速直线;运动乙越咼(4)0.04【解析】【分析】(1) 实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计(若在静止时读数,则没有测量出机械之间的摩擦,测力计示数偏小);(2) 根据表中数据,由??= ?求出动滑轮上绳子的股数,据此确定实验用哪个装置做的实验;m I由??= ?求出第3次实验中绳端移动距离,根据,求出第3次的机械效率;分析第2次实验和第3次实验的数据,找同相同量和不同量,分析得出滑轮组的机
33、械效率与变化量的关系;根据? = ?1求出第1次实验的总功,根据??有1 = ?1求出做的有用功,从而得出做的额外功;根据??额外=?協?求出克服动滑轮的重力做的额外功,从而得出第1次实验中克服摩擦和绳重所做的额外功。【解答】(1) 实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小,故应该在测力计运动时读取拉力大小;实验 2 中,?2 = 0.1?, ?= 0.4?,则动滑轮上绳子的股数:??=?= 茄=4,所以实验2是用乙图所示装置做的实验;(3) 小组同学再用第2次实验中使用的装置做第 3次实验,即用乙图所示装置做实验, 第3次实验中绳端移动距离 ??=4
34、 X 0.1?= 0.4?,第3次的机械效率:通过第2次实验和第3次实验的数据分析可得出结论:使用同一滑轮组提升不同的重物时,物体越重,滑轮组的机 械效率越高;第1次实验的总功:?! = ?= 1.8? X0.3?= 0.54?做的有用功:?有 1 = ?1 = 4? X0.1? = 0.4?做的额外功:? < 额外=? - ?有 i = 0.54? 0.4?= 0.14?克服动滑轮的重力做的额外功:?额外 1 = ?窗? = 1? X 0.1?= 0.1?额外功包括克服动滑轮的重力及克服摩擦和绳重所做的额外功,故第1次实验中克服摩擦和绳重所做的额外功为:?额外 2 = ?额外-?额外
35、1 = 0.14?- 0.1?= 0.04?故答案为:匀速;运动;乙;越高;(4)0.04。6. 【答案】竖直;90.9% ;减小【解析】解:(1) 在实验中,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数,这样才能准确测出绳端的拉力(2) 由表中实验数据可知,第次实验时,动滑轮的机械效率:? 1.1? X 0.4?X 100% 心 90.9% ;-有 ?2? X 0.2?(3) 由表中实验序号为 的实验数据可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将增大;(4) 由表中实验序号为的实验数据可知,提升相同重力的钩码时,动滑轮的重力增大,其机械效率将减小. 故答案为:竖直;90.9%
36、; (3);(4)减小.(1) 在实验中,为了正确测出拉力的大小,应拉动弹簧测力计竖直向上匀速上升;(2) 根据表中实验数据应用效率公式求出动滑轮的机械效率.(3) (4)根据控制变量法的要求分析表中实验数据,根据实验控制的变量与实验数据分析答题.本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析,应用效率公式可以求出滑轮组效率,应用控制变量法分析表中实验数据 即可正确解题;解题时要注意控制变量法的应用.7. 【答案】3 ;75 ;?【解析】【分析】此题考查滑轮组的认识、提高机械效率的方法,是一道综合性较强的题目,考查非常全面,需要学生具备扎实的物 理知识。(1) 根据作用在动滑轮上的条数确定几条绳子承担重
37、物;?有用 ? ?(2) 根据?= ?= ?计算滑轮组的机械效率; 丿总、(3) 根据机械效率的概念分析解答。【解答】 因为一个动滑轮提供两条绳子,而动滑轮中间的挂钩也提供一条,所以重物和动滑轮由 滑轮组的机械效率:?-有用 ?30?75% ;?= 用 二=_= x 100%?2X 20?总 总功等于有用功加额外功,减小动滑轮重力,可以减小额外功,从而减小总功,根据 轮组的机械效率,故 a有影响;?有用?根据?=右-=33?= ?可知,改变绳子绕法、减小定滑轮重力,滑轮组的机械效率不变, AA 丿总、3段绳子承担;?= ”可知,可以提高滑总不能提高滑轮组机械效率,故b、d无影响; 总功等于有用
38、功加额外功,减小绳子与滑轮之间的摩擦,额外功减小,总功减小,有用功不变,可以提高滑轮组的 机械效率,故c有影响;?有用 ? ?根据?=厂=丽=齐可知,增大重物重力,可以提高滑轮组的机械效率,故e有影响;总故选C。故答案为:3 ;75 ;??。8. 【答案】(1)88.9% ; (2)2.2 ; (3)提升物体的重力越大,机械效率越高;(4)变小。?=?有丿总、?4? x 0.1?1.5? x 0.3?88.9%【解析】 解:(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为:(2) 如图丙所示,第3次实验中弹簧测力计的分度值为0.2?,示数为2.2?(3) 纵向分析表格中的数据得出结论:同一滑轮组,提升物体
39、的重力越大,机械效率越高;(4) 弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,拉力F变大,拉下的距离s不变,总功变大,有用功不变,则滑轮组效率变小。故答案为:(1)88.9% ; (2)2.2 ; (3)提升物体的重力越大,机械效率越高;(4)变小。?有 ?(1) 根据?=莎=云X 100%得出第2次实验中滑轮组的机械效率;总(2) 根据弹簧测力计的分度值读数;(3) 纵向分析表格中的数据得出结论;(4) 若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动(拉力变大、s不变),总功变大,有用功不变,根据效率公式判断测出的机械效率的变化。本题测量滑轮组的机械效率,考查机械效率计算、测力计读数、数据分析影响机械效率大小的
40、分析。9. 【答案】(1)竖直;(2) 不正确;摩擦力(3) 0.4 ; 80%(4) 2、3?本题考查了滑轮(组)机械效率的测量实验;本题测量滑轮组机械效率,考查注意事项、??= ?的运用、机械效率的计算、控制变量法和数据分析。(1) 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计;(2) 若静止读数,则考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响,测量值偏小;?有用图丁装置进行实验,绳子的有效段数为4,根据??= ?求出绳子自由端移动的距离;根据 ??=帀-得出第4次实总验的机械效率;?(4) 根据?= 前3次实验绳子的有效段数均为3,研究机械效率与提升物体的重力的关系,要控制其它因素相同,只改变物体的重力
41、。【解答】(1) 实验中应沿竖直方向匀速缓慢拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;(2) 若静止读数,他没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响,测量值偏小,故他的想法是错误的;用图丁装置进行实验,绳子的有效段数为4,绳子自由端移动的距离为:??= ?= 4 X0.1?= 0.4?;, ?有?8? X 0.1?第4次实验的机械效率为:??= ? = ?= 2.5? X 0.4?= 80 %;总?(4) 根据?= ?,前3次实验绳子的有效段数均为3,分别是用甲乙丙装置做的实验,研究机械效率与提升物体的重力的关系,要控制其它因素相同,只改变物体的重力,故通过比较2、3两次实验数
42、据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。故答案为:(1)竖直;(2)不正确;摩擦力;(3)0.4 ; 80% ; (4)2、3。10.【答案】(2) 0.1 ;(3) 验证滑轮组提升的物体越轻,机械效率越高;第一步:把钩码挂在弹簧测力计下方,处于静止状态,测出钩码的重力G,记录数据;第二步:滑轮组挂着1个钩码,用弹簧测力计缓慢竖直拉动细绳端,提升钩码测得拉力F,记录数据;第三步:增加钩码个数,重复前三步;第四步:计算各次实验的机械效率;第五步:比较提升物体所受重力及滑轮组机械效率,检验猜想是否正确。提升物体的重力??/?测力计示数??/?机械效率?一个钩码二个钩码三个
43、钩码能;图中绳子的有效段数 ??= 3,绳子自由端移动的距离s,和钩码上升的高度 h, ?= 3?【解析】【分析】本题考查的是探究滑轮组的机械效率,掌握一定的实验技能是解题的关键;使用滑轮组时,几段绳子承担物重,物体上升的高度h就是绳端移动的距离 s的几分之一,所以对于一个给定的滑轮组,只要知道物重和拉力就可以计算机械效率;设计实验首先要提出猜想,然后利用实验方法设计实验步骤,再通过记录的实验数据进行分析总结,验证猜想的正确性。【解答】(1) 一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,最省力的绕线方式就是让三段绳子承担物重,如图所示由图可知物体上升的高度为 0.1?;(3) 探究滑轮组的机械效率与物
44、体重力的大小是否有关系,可提出猜想,即实验的目的:滑轮组提升的物体越轻,机 械效率越高; 根据猜想设计实验步骤:第一步:把钩码挂在弹簧测力计下方,处于静止状态,测出钩码的重力G,记录数据;第二步:滑轮组挂着1个钩码,用弹簧测力计缓慢竖直拉动细绳端,提升钩码测得拉力F,记录数据;第三步:增加钩码个数,重复前三步;第四步:计算各次实验的机械效率;第五步:比较提升物体所受重力及滑轮组机械效率,检验猜想是否正确; 设计实验数据的记录表格为提升物体的重力??/?测力计示数??/?机械效率?一个钩码二个钩码三个钩码(4) 对于给定的滑轮组,物体上升的高度 h与绳端移动的距离 s之间的关系就是一定的,几段绳
45、子承担物重,物体上升的高度h就是绳端移动的距离 s的几分之一,图中绳子的有效段数??= 3,所以?= 3?,故不用刻度尺也能完成此实验。故答案为:(2) 0.1 ;(3) 验证滑轮组提升的物体越轻,机械效率越高;第一步:把钩码挂在弹簧测力计下方,处于静止状态,测出钩码的重力G,记录数据;第二步:滑轮组挂着1个钩码,用弹簧测力计缓慢竖直拉动细绳端,提升钩码测得拉力F,记录数据;第三步:增加钩码个数,重复前三步;第四步:计算各次实验的机械效率;第五步:比较提升物体所受重力及滑轮组机械效率,检验猜想是否正确。提升物体的重力??/?测力计示数??/?机械效率?一个钩码二个钩码三个钩码4)能;图中绳子的
46、有效段数??= 3,绳子自由端移动的距离 s,和钩码上升的高度 h,?= 3?11. 【答案】0.450% 越高 2.2 C【解析】解: 由图知实验中由四段绳子承担物重,所以第4次实验中绳子移动的距离:??= 4? = 4 X 0.1?= 0.4?,第4次实验测得机械效率为:?=?有 ?-= x 100% ? ?总3.0? x 0.1?i.5 ?X100%=50% ;(2) 通过比较1、3和4三次实验数据知,物体提升的高度和绳子移动的距离相同,物体的重力不同,且物体的重力越大,机械效率越高,所以可以得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率高;(3) 如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,动滑轮和
47、重物由几股绳子承担,拉力为重物和动滑轮总重的几分之一。即:1?= 4(?物 + ?动),所以动滑轮的重力:?动=4?- ?物=4 X 0.8?- 1?= 2.2?。(4) 滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没 有关,所以AB不符合题意,C符合题意。故答案为:(1)0.4 ; 50% ; (2)越高;(3)2.2 ; (4)?。?- ?根据?花?求出绳端移动的距离,由??=?-=五X100%求机械效率;总 比较1、3和4次实验数据找出相同的量和变化的量,分析得出机械效率与变化量的关系;(3) 如果不考虑绳子与滑轮之间的摩擦,拉力为重物和
48、动滑轮总重的几分之一;(4) 滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没 有关系。同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高。本题考查了测量滑轮组机械效率的实验,涉及到注意事项、控制变量法、滑轮组机械效率的计算和分析实验数据得 出结论的能力及影响滑轮组机械效率大小的因素。?-12. 【答案】(1)?=矿x 100% ;总(2) 匀速竖直向上;偏小;偏大;88.9% ; 2.2 ;同一滑轮组,提升物体越重,机械效率越高;?【解析】【分析】本题测量滑轮组的机械效率,考查实验原理、注意事项、误差分析、机械效率的计算及数据分析。?-(1) 实
49、验原理为: 仕莎x 100% ;总(2) 实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;若保持静止读数,不用克服摩擦,所测拉力偏小,总功偏小,据此分析; 第二次实验中,根据??有=?求了有用功,根据??总=?求出总功,GihJ根据弹簧测力计的示数读出拉力大小,或根据f求出拉力大小;由?=-X100%求出机械效率 由表格中数据分析得出结论;(4) 从题可知,动滑轮的重力不可忽略,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的摩擦所做的功为额外功,首先根据影响?有摩擦力大小的因素判断出绳与滑轮间的摩擦,再利用公式仕石X 100%判断出动滑轮的机械效率 ?与物体重力G总的关系。【解答】?(1)实验原理为:?=兀 X 100%总(2) 实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小; 若保持静止读数,不用克服摩擦,所测拉力偏小,总功偏小,测出的机械效率偏大; 第二次实验中,有用功:?
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