用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(5分)
(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0.4m,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:
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: ;请简要说明理由: .
在探究“斜面的倾斜程度对斜面机械效率的影响”时,某物理兴趣小组的同学提出了三种不同的猜想:
A.斜面越倾斜斜面机械效率越大;
B.斜面越倾斜斜面机械效率越小;
C.斜面的机械效率与斜面的倾斜程度无关。
他们用如图所示的探究装置,在不同的倾斜程度下做了三次试验,实验中应保持物体在斜面上的运动状态是 。请回答下列问题:
①每次实验时,斜面的光滑程度和沿斜面被拉的物体应该 (选填“相同”或“不相同”);改变斜面的倾斜程度是指改变 (选填(斜面的长度、斜面的高度、斜面与水平面的夹角);实验时应把物体沿着斜面往上缓慢拉动.
②在以下六个物理量中:被拉物体的重量G、弹簧秤的拉力F、斜面的长度L、斜面的高度H、物体在斜面上通过的距离s、物体上升的高度h,实验必须要测量的物理量是 (只填所测物理量的符号);用需要测量的物理量的符号表示斜面的机械效率的计算式是
③如果猜想C是正确的,则在三次倾斜程度逐渐增大的实验中,由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值就应该 (选填“逐渐增大”、“逐渐减小”、“基本不变”).如果在三次倾斜程度逐渐增大的实验中,由实验数据代入斜面机械效率的计算式得到的值逐渐增大,这说明实验前的猜想 是正确的.
某同学用两个完全相同的滑轮绕制了两个滑轮组(如下图),并选用其中一个完成机械效率测量实验,下面是实验记录:
次数 |
物重/N |
物体升高/m |
拉力/N |
绳子拉下/m |
有用功/J |
总功/J |
机械效率 |
1 |
4 |
0.1 |
3.00 |
0.2 |
0.4 |
0.6 |
|
2 |
|
0.1 |
6 |
0.2 |
1 |
1.2 |
83.3% |
3 |
10 |
0.2 |
6 |
0.4 |
2 |
2.4 |
83.3% |
(1)把表格中所缺少的数据填写完整.
(2)读弹簧测力计示数时,应 拉动绳自由端,如果静止读数,会导致机械效率的测量值偏 .
(3)由表格中的数据可以知道,实验选择的是 (选填 “左”或“右”)边一套装置.
(4)分析第1次和第2次的数据可以知道,对于同一个滑轮组,可以通过增加 来提高机械效率.
(5)分析第2次和第3次的数据我们可以得到的结论是: .
(6)若不计摩擦与绳重,可以计算出第1次实验中所用动滑轮的重为 N。
某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示,实验数据如下表.若不计摩擦,比较1和2两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 有关;比较1和3两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 有关.
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 |
1.4 |
2.4 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
74% |
57% |
83% |
某学习小组用几个相同的滑轮来探究定滑轮、动滑轮和滑轮组的机械效率,实验装置如图所示.他们将测得的钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有用、总功W总和机械效率η数据一并记入表:
次序 |
G/N |
F/N |
h/m |
s/m |
W有用/J |
W总/J |
η |
1 |
2 |
2.1 |
0.1 |
0.1 |
0.2 |
0.21 |
95.2% |
2 |
2 |
1.2 |
0.1 |
0.2 |
0.2 |
0.24 |
83.3% |
3 |
2 |
0.9 |
0.1 |
0.3 |
0.2 |
0.27 |
★ |
(1)表格中数据★= ;
(2)第1次实验中,拉力F与提升物体的重力不等,主要原因是 ;
(3)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是 ;
(4)比较实验2、3,这两次实验机械效率不同的主要因素是 ;
(5)在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码,装置的机械效率将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
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。
(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。
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% |
|
(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次试验,表中第3次试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: 。
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:
第2次实验中所做的有用功是 J,机械效率是______ .
分析表中1、2两次数据可知:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率;分析表中1、3两次数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度 .
(3)小红在小明实验的基础上增加一个滑轮进行实验,如图乙所示,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”、“不相同”).
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 |
机械效率η |
1 |
4 |
1 |
1.8 |
3 |
74.1% |
2 |
6 |
1 |
2.4 |
3 |
|
3 |
4 |
2 |
1.8 |
6 |
74.1% |
在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表1所示。
表1:
(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是 (结果精确到0.1%)。这次数据是用图中 (填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的。
(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该 。在第1次实验中,拉力F所做的额外功为 J。
(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断: 。
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,不计绳重及摩擦,改变钩码的数量,正确操作后,记录的实验数据如下:
实验 序号 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度 h/cm |
拉力F/N |
绳端移动的距离s/cm |
① |
1.0 |
20.00 |
0.7 |
40.00 |
② |
2.0 |
20.00 |
1.2 |
40.00 |
③ |
3.0 |
20.00 |
1.7 |
40.00 |
(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②次实验时,若钩码静止,拉力F的大小会 (选填“大于”、“小于”或“等于”)1.2N.
(4)第③次实验时,若钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力F的功率为 W.
(5)由表中实验数据,可以求得动滑轮重为 N.
(6)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”).
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实验,实验数据如下表.
(1) 分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度__________,与所提物体的重力大小__________;(均选填“有关”或“无关”)
(2) 算出第4次实验的机械效率为__________;
(3) 如果换用图乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更________,所以机械效率更__________;(均选填“大”或“小”)
(4) 关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是( )
A.提升越重的物体,机械效率越大 | B.有用功越大,机械效率一定越大 |
C.额外功越大,机械效率一定越小 | D.同一机械的机械效率是恒定不变的 |
(5) 在正确操作该实验时,应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计,若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计,则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将__________(选填“偏大”、“不变”或“偏小”)
学习了“机械效率”后,小明知道了同一动滑轮提升不同重物机械效率不同.他想知道自重不同的动滑轮提升相同重物机械效率是否相同.小明用如图所示装置,选用三个自重不同的动滑轮进行了实验,测得数据如表所示.
实验序号 |
动滑轮自重G0/N |
被提升钩码重力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 |
动滑轮的机械效率 |
① |
0.2 |
6 |
5 |
3.2 |
10 |
93.8% |
② |
0.5 |
6 |
5 |
3.4 |
10 |
88.2% |
③ |
1.5 |
6 |
5 |
4.0 |
10 |
﹣ |
(1)在实验中,弹簧测力计应竖直向上 拉动;
(2)第③次实验中,动滑轮的机械效率为 ;
(3)分析表中数据,可得出的结论是: .
用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(5分)
(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0.4m,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:
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: ;请简要说明理由: .
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。第1、2、3次实验的滑轮组分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数 |
钩码重量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η |
|
1 |
2 |
0.1 |
0.2 |
0.9 |
0.3 |
0.27 |
74.1% |
|
2 |
4 |
0.1 |
0.4 |
1.6 |
0. 3 |
0.48 |
83.3% |
|
3 |
4 |
0.1 |
|
1.1 |
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_________。
(2)第3次实验中所做的有用功是_________J,机械效率是_________(保留一位小数)。
(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“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:组的机械效率与动滑轮自重大小_________(“有关”、“无关”)
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有_________(答出一个即可)。
如图是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度 |
物块重(N) |
斜面高 (m) |
沿斜面拉力(N) |
斜面长 (m) |
机械 效率 |
较缓 |
10 |
0.1 |
5.0 |
1 |
20% |
较陡 |
10 |
0.3 |
6.7 |
1 |
45% |
最陡 |
10 |
0.5 |
8.4 |
1 |
60% |
(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做 运动.
(2)比较表中“物块重”和“ ”两栏对应的数据,可知斜面是一种 (选填“省力”或“费力”)的简单机械.
(3)本实验研究了 对斜面机械效率的影响,其影响规律是 .
(4)分析第1次实验的数据可知,斜面的有用功为 J,总功为 J,斜面对物体摩擦力为 N.
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,用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据,换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第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 |
绳端移动距离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 |
0.3 |
55.6 |
(1)实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计,使钩码缓缓上升.
(2)表格中变化①处数据应为 ;根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为 N.
(3)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与 无关.
(4)比较第1、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”).
(5)比较第 次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.
(6)分析表格中第2组数据可知,此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为 J.