精英家教網(wǎng)小雪和小紅在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,一起組裝好如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置.
鉤碼重(N) 彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度(m) 有用功(J) 總功(J) 機(jī)械效率
2 0.4 0.2 0.2 100%
(1)小紅
 
向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼升高,并由彈簧測(cè)力計(jì)讀出拉力為0.5N,同時(shí)小雪用用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的高度為0.1m,以上測(cè)量準(zhǔn)確無誤,其他被測(cè)物理量和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下表:
(2)小雪和小紅測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為100%,他們意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤,請(qǐng)你幫助找出原因
 

(3)該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為
 

(4)若提升的鉤碼重增加到6N,則該滑輪組的機(jī)械效率將
 
.(填變化情況)
(5)有同學(xué)想進(jìn)一步探究滑輪組的機(jī)械效率是否與滑輪組中細(xì)繩的繞法有關(guān).根據(jù)探究目的,他們先通過實(shí)驗(yàn)測(cè)算出如圖(甲)所示的滑輪組的機(jī)械效率,請(qǐng)你在圖(乙)中畫出下一步實(shí)驗(yàn)所需的組裝圖.
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分析:(1)測(cè)力計(jì)不是勻速地移動(dòng)會(huì)造成測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確;
(2)滑輪組在使用中,動(dòng)滑輪被幾根繩子承擔(dān),拉力移動(dòng)的距離就是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的幾倍;
(3)根據(jù)公式η=
W有用
W
=
Gh
FS
可計(jì)算出機(jī)械效率;
(4)使用滑輪組時(shí),做的額外功不變,增加鉤碼的重,增大了有用功,因此機(jī)械效率會(huì)變大;
(5)甲圖中與動(dòng)滑輪相連的繩子有2段,要研究與繩子繞法的關(guān)系,應(yīng)控制其余條件不變,只改變繩子的繞法,畫成與動(dòng)滑輪相連的繩子為3段.
解答:解:(1)測(cè)量滑輪組的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該豎直勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);
(2)動(dòng)滑輪被5根繩子承擔(dān),拉力移動(dòng)的距離就是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的5倍,因此彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度錯(cuò)了,應(yīng)為0.5m;
(3)滑輪組的機(jī)械效率:η=
W有用
W
=
Gh
FS
=
2N×0.1m
0.5N×0.5m
×100%=80%;
(4)使用滑輪組時(shí),做的額外功不變,增加鉤碼的重,增大了有用功,因此機(jī)械效率會(huì)變大;
(5)與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)為3段時(shí),根據(jù)“奇動(dòng)偶定”的原則繞線,繩子的起始端系在動(dòng)滑輪的掛鉤上.
故答案為:(1)勻速豎直;
(2)彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度錯(cuò)了,應(yīng)為0.5m;
(3)80%;
(4)增大;
(5)見下圖:
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點(diǎn)評(píng):滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān).要提高機(jī)械效率,應(yīng)盡量減小摩擦和機(jī)械本身重力的同時(shí),最大限度的增加被吊物體重力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

小雪和小紅在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,一起組裝好如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置,他們分別記下了鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的位置.

(1)小紅應(yīng)
豎直
豎直
向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼升高,并由彈簧測(cè)力計(jì)讀出拉力為1.0N,同時(shí)小雪用刻度尺測(cè)出鉤碼提升的高度為0.1m,以上測(cè)量準(zhǔn)確無誤,其他被測(cè)物理量和計(jì)算的數(shù)據(jù)如下表:
鉤碼重
G/N
彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度h/m 有用功
W有用/J
總功
W/J
機(jī)械效率
η
2 0.2 0.2 0.2 100%
(2)小紅測(cè)算得滑輪組的機(jī)械效率為100%,同組的小雪立即意識(shí)到出現(xiàn)了錯(cuò)誤,小雪判斷的依據(jù)是
有用功不可能等于總功
有用功不可能等于總功
.請(qǐng)你幫助小紅找出導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果的物理量是
彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度0.2
彈簧測(cè)力計(jì)提升的高度0.2

(3)該滑輪組的機(jī)械效率實(shí)際為
66.7
66.7
%.
(4)接著小雪想“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素有哪些?”她利用如圖2甲所示的同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn),并重新設(shè)計(jì)了記錄數(shù)據(jù)的表格,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼重/N 鉤碼上升的距離/cm 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)/N 彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離/cm 機(jī)械效率
1 2 5 0.8 15 83.3%
2 4 5 1.5 15 88.9%
3 6 5 2.2 15 90.9%
從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析得出,使用同一滑輪組,
增加鉤碼的重力
增加鉤碼的重力
可以提高滑輪組的機(jī)械效率.
(5)得出結(jié)論后小雪進(jìn)一步猜想:滑輪組的機(jī)械效率可能還與其他因素有關(guān),于是用另一滑輪組做了第四次實(shí)驗(yàn)(如圖2乙所示)并將數(shù)據(jù)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼重/N 鉤碼上升的距離/cm 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)/N 彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離/cm 機(jī)械效率
4 2 5 1 15 66.7%
比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)4,小雪發(fā)現(xiàn)雖然所掛鉤碼相同,但彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不同,這是因?yàn)閮纱螌?shí)驗(yàn)所用滑輪的重力不同,于是小雪得出另一結(jié)論:滑輪組的機(jī)械效率還與滑輪的重力有關(guān),但小紅認(rèn)為小雪得出這一結(jié)論的過程還不夠合理.請(qǐng)簡要說明小紅的理由:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少
實(shí)驗(yàn)次數(shù)太少

(6)小雪在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn),即使所用動(dòng)滑輪重和提起的鉤碼重都相同,測(cè)出的滑輪機(jī)械效率卻不同.關(guān)于這個(gè)問題,同學(xué)中分別提出了兩種猜想:
A.可能是由于滑輪工作時(shí)的摩擦不同造成的;
B.可能是由于實(shí)驗(yàn)觀察或操作存在某些問題造成的.
大家認(rèn)為,這兩種猜想都是有道理的.那么:
①你認(rèn)為,提出猜想A的理由是:
滑輪組繞法不同,提升相同重物時(shí)的摩擦力不同
滑輪組繞法不同,提升相同重物時(shí)的摩擦力不同

②對(duì)于猜想B,你認(rèn)為有哪些觀察或操作因素會(huì)影響測(cè)量結(jié)果?請(qǐng)說出二點(diǎn):
a:
測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤
測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤
    b:
提升物體高度讀數(shù)錯(cuò)誤
提升物體高度讀數(shù)錯(cuò)誤

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