7.某班同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“測滑輪組機(jī)械效率”以后,進(jìn)行小交流,下表是各小記錄數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)小組鉤碼重G(N)動(dòng)滑輪G動(dòng)(N)拉力F(N)滑輪組的機(jī)械效率η
10.50.40.3547.6%
20.50.40.3843.9%
310.60.6253.8%
410.80.7146.9%
520.60.9868.0%
620.81.0662.9%
(1)實(shí)驗(yàn)中影響滑輪組機(jī)械效率的主要因素是被提升物體重、動(dòng)滑輪重.
(2)找出原因:1、2兩個(gè)小組的動(dòng)滑輪重相同,提起的鉤碼重也相同,測出的滑輪組機(jī)械效率卻不同,可能的原因是繩重和摩擦(至少答出兩點(diǎn)).
(3)實(shí)驗(yàn)拓展:本實(shí)驗(yàn)操作時(shí)要求豎直向上勻速向上拉動(dòng)彈簧測力計(jì),且在拉動(dòng)過程中讀數(shù).小明認(rèn)為不太好操作,于是他在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀出了數(shù)據(jù),這樣計(jì)算出的機(jī)械效率將偏大(選填“偏大,偏小,不變”).
(4)實(shí)際應(yīng)用:要提起重800N的物體,但是他的最大拉力只有300N.于是,他找來了一些滑輪,想利用滑輪組提起這個(gè)重物.已知每個(gè)滑輪重20N,小華想站在地上向下拉繩.他最好選擇圖2中的c滑輪組來提起重物.請?jiān)谒x的圖中畫出正確的繞繩方法.如果實(shí)際拉力是280N,則所選滑輪組的機(jī)械效率約為95.2%.

分析 (1)滑輪組機(jī)械效率的影響因素:動(dòng)滑輪重及被提升的物體重力;
(2)根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素進(jìn)行分析;
(3)在測力計(jì)靜止時(shí),不會(huì)克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦做功;
(4)站在地面上向下拉繩子來提升物體,根據(jù)繩子所能承受的最大拉力,可判斷至少用3股繩子來承擔(dān),且所需的動(dòng)滑輪最少,所以只能采用c圖所示的滑輪組.在測滑輪組的機(jī)械效率中,對重物所做的功為有用功,而拉力F做的功為總功,根據(jù)機(jī)械效率的公式便可求出此時(shí)的機(jī)械效率.

解答 解:(1)3、4或5、6數(shù)據(jù),被提升物體的重力相同,動(dòng)滑輪重力越大,機(jī)械效率越低;
3、5或4、6數(shù)據(jù),動(dòng)滑輪重力相同,被提升物體越重,機(jī)械效率越高;
綜上分析可知,影響滑輪組機(jī)械效率的主要因素是動(dòng)滑輪重和被提升物體的重力;
(2)除了動(dòng)滑輪和物體影響機(jī)械效率外,繩重和摩擦也會(huì)影響動(dòng)滑輪的機(jī)械效率.
(3)在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀出了數(shù)據(jù),由于不會(huì)克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦做功,所以機(jī)械效率應(yīng)該偏大;
(4)因?yàn)樾枰龡l繩子承擔(dān)物重,并且拉力的方向向下,所以選擇圖c來提升重物;
繞線方法如圖所示:

η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{800N}{3×280N}$×100%=95.2%.
故答案為:(1)被提升物體重、動(dòng)滑輪重;(2)繩重和摩擦;(3)偏大;(4)c;見上圖;95.2%.

點(diǎn)評(píng) 本題是測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn),考查了影響滑輪組機(jī)械效率的影響因素及計(jì)算,會(huì)設(shè)計(jì)滑輪組,會(huì)熟練應(yīng)用機(jī)械效率的公式,并且會(huì)計(jì)算機(jī)械的效率.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,我國自行研制的“玉兔號(hào)”月球車已抵月球表面.“玉兔號(hào)”車重180kg,最多能裝20kg月巖.月球上的重力是地球上的六分之一,表面土壤非常松軟,且有很多密度約3.2×103kg/m3的月巖.為了避免在月球上“打滑”,采用了6個(gè)特制的鈦合金制造的篩網(wǎng)輪子,每個(gè)“寬大”的輪子與地面的接觸面積達(dá)100cm2,且表面有許多鋸齒形的棘爪.通過計(jì)算回答:(取g=10N/kg)
(1)月球車移動(dòng)很慢,3min最多移動(dòng)18m,該車最大速度是多大?
(2)該車最多可采集月巖的體積是多少?
(3)月球上的重力是地球上的六分之一,該車空載時(shí)對水平月面的壓力是多大?
(4)該車空載時(shí)對水平月面的壓強(qiáng)是多大?

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖手握住裝水的杯子靜止時(shí),以下說法正確的是( 。
A.杯子的重力與杯子對手的摩擦力是一對平衡力
B.增加握力,手對杯子的摩擦力增大
C.此時(shí)杯子所受的合力為0
D.再向杯子注入少量的水,杯子勻速下滑,這時(shí)摩擦力小于重力

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15.關(guān)于電熱水壺(如圖所示)涉及到的物理知識(shí),以下說法不正確的是( 。
A.利用電流的熱效應(yīng)工作B.手柄上的膠木是絕緣體
C.壺嘴和壺身不構(gòu)成連通器D.用三腳插頭是為了使金屬外殼接地

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

2.小明在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),將焦距為20cm的凸透鏡A固定在光具座的35cm刻度處,將點(diǎn)燃的蠟燭放置在光具座的5cm刻度處,移動(dòng)光屏,使?fàn)T焰在光屏上成清晰的像,如圖甲所示,接著保持燭焰的位置不變,在原位置上將凸透鏡A換成凸透鏡B,移動(dòng)光屏,使?fàn)T焰在光屏上或清晰的像,如圖乙所示.
(1)圖乙所示的成像規(guī)律在生活中的應(yīng)用有照相機(jī);
(2)凸透鏡A的焦距大于凸透鏡B的焦距(選填“大于”、“等于”或“小于”).

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

12.村民準(zhǔn)備在山坡上修建房屋,需要將沙石運(yùn)送到山坡頂,某輛載重汽車,空載時(shí)的質(zhì)量為m;當(dāng)汽車裝滿沙石后,沿ABC路線行駛將沙石運(yùn)至高為h的山坡頂,如圖1,汽車在t=0時(shí)經(jīng)過A處,t=t1時(shí)經(jīng)過B處,t=t2時(shí)經(jīng)過C處,在此過程中汽車的牽引力F和運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間的變化圖象可簡化為圖2、3所示,已知斜坡的機(jī)械效率為η,請你通過分析,計(jì)算完成下列內(nèi)容(不計(jì)空氣阻力)

(1)汽車在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)牽引力的功率P=F1v1
(2)汽車所裝沙石的質(zhì)量;
(3)汽車沿斜坡BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力.

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19.在“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,若要使定值電阻兩端的電壓變大,則應(yīng)減小變阻器的阻值,此時(shí)電路中的電流會(huì)變大.

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16.如圖甲所示為某型號(hào)光照變阻器的結(jié)構(gòu)圖,AB為一條長10cm、阻值為50Ω且阻值均勻的薄膜電阻,EF為一條導(dǎo)電電極(相當(dāng)于導(dǎo)線,不計(jì)其電阻),在AB、EF之間鋪設(shè)一層光導(dǎo)電層(無激光照射時(shí)為絕緣體),當(dāng)激光束照射到薄膜電阻和導(dǎo)電電極之間某點(diǎn)時(shí),被照射處的光導(dǎo)電層導(dǎo)電,將該點(diǎn)處的薄膜電阻和導(dǎo)電電極接通,A、B、C為接線柱,由于溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球氣候變暖,兩級(jí)冰雪加速熔化,小明想利用該光照變阻器設(shè)計(jì)一個(gè)檢測冰山高度的裝置,設(shè)計(jì)電路如圖乙所示:在冰山頂上放置一激光源,由其射出的激光束水平照射到光照變阻器上,已知電源電壓為4.5V,電壓表的量程為0~3V.

(1)閉合開關(guān),當(dāng)冰山高度下降時(shí),電壓表示數(shù)將如何變化?為了保護(hù)電壓表,定值電阻R0的阻值至少多大?
(2)若R0=40Ω,當(dāng)冰山下降4cm時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?R0消耗的功率多大?
(3)若將電壓表改成冰山下降高度顯示儀,該高度顯示裝置的不足之處是能顯示的冰山變化的高度太小,只有10cm(請說出其中一點(diǎn)).

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

17.小明在探究影響滑輪組機(jī)械效率因素.
(1)在實(shí)驗(yàn)中,小明發(fā)現(xiàn)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì),使示數(shù)穩(wěn)定很難做到,為了方便于讀數(shù),小明讀出了彈簧測力計(jì)靜止時(shí)的示數(shù),你認(rèn)為小明這樣做是否合適,并說明理由:彈簧測力計(jì)靜止時(shí)與運(yùn)動(dòng)時(shí),所克服的摩擦力大小不同.
(2)小明利用如圖示數(shù)的組裝方法按照正確的操作步驟測出鉤碼重0.5N時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為0.22N,則此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是75.76%%.(保留兩位有效數(shù)字)
(3)如果增加提升鉤碼的個(gè)數(shù),滑輪組的機(jī)械效率將會(huì)提高(填“提高”“不變”或“降低”),你做出這樣判斷的依據(jù)是:增加提升鉤碼的個(gè)數(shù),所做額外功不變,有用功增大,有用功在總功中所占比值增大.

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