用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为 %.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因: .
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数 |
钩码悬挂点 |
钩码总重G/N |
钩码移动距离h/m |
拉力F/N |
测力计移动距离s/m |
机械效率η/% |
1 |
A点 |
1.5 |
0.10 |
0.7 |
0.30 |
71.4 |
2 |
B点 |
2.0 |
0.15 |
1.2 |
0.30 |
83.3 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答: ;请简要说明两条理由:① ;② .
在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
(1)完成表格中空白处的计算,直接填在表格的空白处.
(2)通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 (选填“有关”或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是 的(选填“正确”或“错误”).
(4)第二次实验中,钩码上升所用的时间为1.5s,则动力的功率为 W.
(5)如果在实验过程中,小敏同学斜向上拉弹簧测力计,则所测的机械效率会 .(选填:“变大、变小或不变”)
小李和同学们进行测量滑轮组机械效率的实验:
(1)他们按照如图所示的顺序进行实验,其中甲、乙实验用的是同一滑轮组.在实验过程中,应 拉动弹簧测力计.
(2)他们记录的数据如表所示,丙实验中滑轮组的机械效率为 .
实验次序 |
钩码总重G/N |
钩码上升高度h/m |
弹簧测力计的示数F/N |
绳子自由端移动距离s/m |
机械效率 |
甲 |
1.0 |
0.1 |
0.5 |
0.3 |
67% |
乙 |
2.5 |
0.1 |
1.0 |
0.3 |
83% |
丙 |
1.0 |
0.1 |
0.5 |
0.4 |
|
(3)对比分析实验甲、乙,可得出:同一滑轮组,提升的钩码 ,机械效率越高.
某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中,第l 、2 、3 次实验装置分别如下图中的所示,记录的数据如下表:
次数 |
钩码重G/N |
钩码上升高度h/m |
有用功 W 有/J |
测力计拉力F/N |
测力计移动距离s/m |
总功 W总/J |
机械效率 ( |
1 |
2 |
0.1 |
0.2 |
0.9 |
0.3 |
0.27 |
74.1% |
2 |
4 |
0.1 |
0.4 |
l.6 |
0.3 |
0.48 |
83.3% |
3 |
4 |
0.1 |
|
1.l |
0.5 |
0.55 |
|
(1)比较第1 次实验和第2 次实验,可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越 .
(2)第3 次实验中所做的有用功是 J,机械效率是 .
(3)第3 次实验中动滑轮个数比第2 次实验多,动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功 (选填“增加”或“减小”).因而,由第2 、3 次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关.
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功, 额外功(选填“增大”或“减小”).
实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如下图:
物理量 |
1 |
2 |
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% |
|
|
(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,实验2是用 (填“甲”或“乙”)图做的实验。
(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___________。
(4)比较实验1和实验3可得正确结论:使用同一滑轮组,________________________,可以提高滑轮组的机械效率。
在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
(1)实验时,用手 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 .
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W.
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示.
次数 |
钩码所受的重力G/N |
钩码提升高度h/m |
拉力F/N |
绳端移动距离s/m |
机械效率η |
1 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6% |
2 |
1 |
0.2 |
0.7 |
0.6 |
47.6% |
3 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6% |
4 |
4 |
0.1 |
2.0 |
0.3 |
|
(1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第4次实验测得的机械效率为 %。
(3)比较 两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关:比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组, 越大,机械效率越高,第4次拉力做的额外功与第3次相比 (选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是 .
如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置
(1)实验时,用手 匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计 (选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,第3次实验的拉力读数如图所示,则第3次实验的机械效率为 .
次数 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力F/N |
绳自由端移动的距离s/m |
机械效率η |
1 |
1 |
0.1 |
0.6 |
0.3 |
55.6% |
2 |
2 |
0.1 |
0.9 |
0.3 |
74.1% |
3 |
3 |
0.1 |
|
0.3 |
|
(3)小华对上述三个机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率.这种做法对吗?为什么? .
在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验 次数 |
物重 G物/N |
动滑轮重 G动/N |
钩码上升的 高度h/m |
动力 F/N |
动力作用点移动的距离s/m |
滑轮组的机 械效率η/% |
1 |
1 |
0.5 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6 |
2 |
2 |
0.5 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6 |
3 |
4 |
0.5 |
0.1 |
2 |
0.3 |
|
4 |
4 |
1 |
0.1 |
|
0.5 |
50.0 |
⑴根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法。
⑵在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为 。
⑶由表中第 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关。
⑷由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功 J 。
用如图所示装置测量动滑轮的机械效率.实验时,竖直向上的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.
(1)第②次实验时,测得动滑轮的机械效率约为 .
(2)分析表中数据可知,对于同一动滑轮,所提升钩码的重力增大,机械效率将 ;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”)
(3)分析表中数据可知,F≠,可能的原因是: .
小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ,应改为 ;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是 ;
③由表格中的数据可知:滑轮组的机械效率与 无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (选填“相同”或“不相同”).
在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利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G动/N |
物重G/N |
钩码上升高度h/m |
动力F/N |
动力作用点移动距离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 |
1 |
0.2 |
0.7 |
0.6 |
47.6 |
3 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6 |
4 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
① |
5 |
1 |
4 |
0.1 |
② |
0.5 |
50 |
(1)请根据前四组数据,在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计.
(3)表格中变化①处数据应为 ;根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为 N.
(4)由表中第1、2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摩擦和 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.
某实验小组在测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。
实验次数 物理量 |
1 |
2 |
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 |
1.6 |
2.4 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.4 |
|
机械效率η |
74.1% |
62.5% |
|
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计,使钩码上升。
(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。
(3)通过第1次实验和第2次实验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(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”)。
(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次实验,表中第3次实验中空缺的数据应为:绳端移动距离s= m,机械效率η= 。
(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用相同的滑轮组提升不同的重物时,物重越大,滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”)。
如图所示,是测量滑轮组机械效率的实验装置.
(1)用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码,由图示可知拉力大小为 N,将弹簧测力计向上移动12cm,则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率是 (结果保留到0.1%).
(2)提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更轻巧.若如图装置中动滑轮的重为G1,用它提升一重物,滑轮组的机械效率为75%;改用一个轻质材料制作的重为G2的动滑轮后,再提升同一重物,滑轮组的机械效率提高到了90%,则G2与G1之比为 (不计绳重及各处的摩擦).
小军同学为了探究“使用动滑轮的省力情况”,使用了如图所示的实验装置.实验前,小军用弹簧测力计测得动滑轮的重力为1.0N,每个钩码的重力为0.5N.实验过程中,小军多次改变动滑轮所挂钩码的数量,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将其填写在预先设计好的记录表中.
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
动滑轮的重力G0/N |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
所挂钩码的 重力G/N |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
弹簧测力计的示数F/N |
0.8 |
1.0 |
1.3 |
1.5 |
1.8 |
2.0 |
2.3 |
2.5 |
分析实验数据可以得出,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与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系为________;在动滑轮的重力大于或等于物体重力的条件下,使用动滑轮________.