小明测量如图所示中甲、乙两不同滑轮组的机械效率,他匀速拉动弹簧测力计,正确操作并将实验数据记录如表:(绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计):
滑轮组 |
物体重G/N |
物体上升的高度h/N |
拉力F/N |
绳自由端移动的距离s/m |
机械效率η |
甲 |
3 |
0.1 |
2 |
0.2 |
75% |
乙 |
3 |
0.1 |
2 |
0.3 |
|
(1)甲图中定滑轮的作用是 .
(2)乙滑轮组的机械效率为 .
(3)甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是 .
(4)甲滑轮组中动滑轮的重力是 N.
(5)若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N,其机械效率将 (变大/不变/变小).
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如表所示.
序号 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/cm |
弹簧测力计的示数F/N |
弹簧测力计移动的距离S/cm |
1 |
2 |
5 |
0.6 |
25 |
2 |
4 |
8 |
1.1 |
|
(1)在表格的空格处,填上合适的数据.
(2)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(3)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量沿 方向 拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;第1次实验测得滑轮组的机械效率为 .
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 范围内.
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,测得的数据如下表:
物理量 次数 |
钩码总重G/N |
钩码上升的高度h/m |
测力计示数F/N |
测力计移动距离s/m |
机械效率h |
1 |
4 |
0.1 |
1.8 |
0.3 |
|
2 |
6 |
0.1 |
2.4 |
0.3 |
83% |
3 |
4 |
0.1 |
1.4 |
0.5 |
57% |
4 |
4 |
0.2 |
1.4 |
1.0 |
57% |
(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,且在且___________(静止时/拉动时)读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为_______。
(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)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,________可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率________。
(5)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_________。
如图是某同学“测滑轮组机械效率”的实验装置,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)如果你对该同学的实验记录进行有关分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的,其表现在于___________ _____。如图是测力计的放大图,结合图你会发现导致实验结果违背物理规律的原因,其原因是 。纠正错误后,可计算该滑轮组的机械效率为 。
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将 。(“增大”、“减小”或“不变”)
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 .
如图是测定滑轮组机械效率时所用的滑轮,若使绳端的拉力沿向上的方向
(1)请在图中画出该滑轮组的绳子绕法。
(2)完善下列实验步骤:
A.按组装图把实验器材装配好 |
B.用弹簧秤测量出重物的重力 |
C.在动滑轮下面挂上重物,并分别记下重物和弹簧秤的位置 |
D.拉弹簧秤,使重物上升一段距离,读出 |
E.用刻度尺分别量出 和 移动的距离
F.由测得的数据,求出滑轮组的机械效率
(3)在这个实验中,若物重4N,重物上升了0.1m,弹簧秤示数为2N,请计算该滑轮组的机械效率η= 。
(4)你能分析一下效率不是100%的原因吗?请你试着写出两条: 、 。
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.
小宇在“研究滑轮组机械效率”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:
实验次数 |
物重G/N |
物体上升的高度h/cm |
测力计的示数F/N |
测力计移动的距离s/cm |
1 |
6 |
3 |
|
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
15 |
3 |
6 |
18 |
2.5 |
54 |
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①第1次实验测力计示数如图甲是_________N;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是_________;
③滑轮组的机械效率与_________无关。
(2)小红在小宇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,目的是为了改变施力的_________;
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,它们的机械效率是_________(填“相同”或“不相同”)的。
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。
某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时,他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关,各小组利用如图所示的装置进行验证,杨阳那组得到的实验数据如表:
实验次数 |
物重 (N) |
物体上升的高度 (m) |
拉力(N) |
绳子自由端移动的距离(m) |
机械效率(%) |
1 |
1 |
0.1 |
0.6 |
0.2 |
83.3 |
2 |
1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
62.5 |
3 |
2 |
0.1 |
0.65 |
0.4 |
76.9 |
4 |
1 |
0.2 |
0.6 |
0.4 |
83. 3 |
(1)比较第1、2次实验数据得出:用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮个数越多, ;比较第2、3次实验数据得出:同一个滑轮组,提升的物体越重, ;比较第1、4实验数据得出:同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度 .
(2)在测拉力时,某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动,不便于读数,就让弹簧测力计处于静止状态时才读数,该同学的读数与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),测得机械效率 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”),说明滑轮组的机械效率还与 有关.
(3)有两个组所用的动滑轮重量相同,提升的物体也相同,测的机械效率却不同,原因可能是绳子滑轮或滑轮轴之间的 不同,影响了测量结果.所以,我们在生活中经常给各种机械加润滑油,是为了 它的机械效率.
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,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。
(1)若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________N,则滑轮组的机械效率是 ________。
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
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 。
如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N(不计绳重和摩擦)。
(1)实验中,要 匀速拉动弹簧测力计,若读出了弹簧测力计的示数如图所示,用刻度尺测出了物块上升的高度为10cm,则滑轮组的机械效率是 。
(2)若仅增加物体上升的高度,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
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________.