某小组同学在探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关时,提出了一些猜想,小组将对猜想进行验证.
(1)如果影响机械效率的因素有多个,要研究机械效率与某个因素的关系,需要先控制其他几个因素不变,这种方法在科学探究中被称作 .
(2)下列A、B是同学提出的两个猜想:
猜想A:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组细线的绕法有关;
猜想B:两个相同滑轮组成的滑轮组,其机械效率与滑轮组提升的物重有关;
(3)为了验证上述猜想是否正确,同学们准备分别按图1、图2、图3和图4的滑轮组进行实验.
(a)按图 滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想A的,若实验测得两个滑轮组的机械效率大小 (相等/不相等),则可初步判断猜想A是错误的;
(b)按图 滑轮组准备做的两个实验时用来验证猜想B的,若实验测得两滑轮组的机械效率大小不相等,则可初步判断猜想B是 (正确/错误)的.
(4)接着,小组进行了实验验证.
如图所示,工人利用滑轮组以250N的拉力在10s内将400N的水泥匀速提高2m.则此过程中,工人拉力做的功是 J;对水泥做功的功率是 W,该滑轮组的机械效率是 .
用规格相同的滑轮安装成甲、乙两个滑轮组提升相同重物,如图所示,滑轮与轴的摩擦及绳重忽略不计.甲的机械效率为η1,乙的机械效率为η2,则下列关系正确的是( )
A.F1<F2,η1<η2 | B.F1=F2,η1>η2 |
C.F1>F2,η1=η2 | D.F1<F2,η1=η2 |
用图示装置探究“斜面机械效率”,实验记录如下表。
实验次数 |
物体种类 |
物重G/N |
斜面高h/cm |
沿斜面的拉力F/N |
斜面长s/cm |
机械效率η/% |
1 |
木块 |
4 |
15 |
1.1 |
90 |
60.6 |
2 |
小车 |
4 |
15 |
|
90 |
|
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做________运动。
(2)根据图中测力计的示数,可知第2次实验的机械效率为______%。由实验可得初步结论:斜面倾斜程度相同时,____越小,机械效率越大。
用如图所示滑轮组匀速提升重为200N的物体,人对绳的拉力为125N,绳重和摩擦忽略不计,滑轮组的机械效率为____。如果人的体重为600N,绳子能承受的最大拉力为800N,拉动过程中绳始终未断裂,假设人能施加足够大的拉力,他用此滑轮组能提升的最大物重为______。
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。
(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______%。
(2)请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:__________________
(3)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__________。
如图所示,在50N的水平拉力F作用下,重800N的物体沿水平地面做匀速直线运动,物体与地面间滑动摩擦力为125N。则滑轮组的机械效率为________;若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为________J。
用相同的滑轮和绳子分别组成如图所示的甲、乙两个滑轮组,把相同的重物匀速提升相同的高度、若不计绳重及摩擦,下列说法正确的是
A.绳子受的拉力F1和F2大小相等,滑轮组的机械效率相同 |
B.绳子受的拉力F1和F2大小不相等,滑轮组的机械效率不同 |
C.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功相等 |
D.绳子自由端移动的距离不相等,拉力对滑轮组所做的功不相等 |
一个滑轮组经改装后提高了机械效率,用它把同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比较
A.总功减少,额外功增多 |
B.有用功不变,总功减少 |
C.功率变大,机械做功增多 |
D.机械效率提高,机械做功加快 |
下列生活中的物理数据最接近实际的是
A.人以正常速度骑自行车的功率为1kW |
B.把2个鸡蛋匀速举高1米做功20J |
C.人正常爬楼功率约为300W |
D.假如没有摩擦,动滑轮机械效率是100% |
如图所示,工人用滑轮组提升重240N的物体,所用的拉力为150N,物体在5s内匀速上升了1m,求
(1)有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率;
(4)若不计绳重和摩擦,动滑轮的重力。
小明同学想用桶把沙子从一楼提到三楼,每层楼高3m,已知沙子重100N,桶重20N,他的体重为40kg,整个过程中他做的有用功是 J,效率是 (保留1位小数)。
在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同,不计摩擦和绳重).
(1)对于甲图所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码重G,然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率η= .
(2)比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知η甲 η乙(选填:>、<或=).
(3)小强猜想,对于同一滑轮组(例如图乙),它的机械效率也可能不是固定的,你认为小强应如何通过实验验证他的猜想?
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.
试题篮
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