做物理实验要遵循实事求是的原则。芳芳同学按照图所示装置对动 滑轮特点进行了探究,记录的数据如下表:
通过分析数据。她觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。你一定也做过这样的实验,回想你的实验经历,回答下列问题:
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是: 除此之外还应满足 时“使用动滑轮能省一半的力” (2)分析表中数据你还发现该装置的机械效率随物重的增大而 。
小明用若干个相同的滑轮以不同的方式组合成甲、乙两个不同的滑轮组,分别做测定滑轮组机械效率的实验,得到的数据如下表所示.(g取10 N/kg)
滑轮组 |
钩码的质量/g |
钩码上升的高度/m |
弹簧测力计的示数/N |
弹簧测力计移动的距离/m |
有用功 /J |
总功 /J |
机械效率 |
甲 |
200 |
0.1 |
1.5 |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
66.7% |
乙 |
200 |
0.2 |
1.0 |
0.8 |
|
|
|
(1)该实验的实验原理是_______________ _________________.
(2)小明____ ___拉动弹簧测力计使钩码____ ____升高,并由弹簧测力计读出拉力的大小。
(3)请你帮小明填写表中空格.
(4)由数据分析可知,滑轮组乙至少是由____ ___个定滑轮和_ ______个动滑轮组成的.
(5)甲、乙两个滑轮组的机械效率不同的原因是_______ ____________.
在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据.
钩码总重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 |
0.05 |
0.4 |
0.15 |
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为 J,人做的总功 J.
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是___________;结合测力计放大图,可知小强的错误是________________________.
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该为_________.
(4)实验中,若仅增加钩码的重,则滑轮组的机械效率将_______ (选填“增大”、“减小”或“不变”).
下面是某同学做探究“斜面机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度的关系”实验。
斜面与水平面夹角 |
小车的重力G/N |
斜面的粗糙程度h/m |
斜面的高度F/N |
沿斜面拉力F/N |
斜面长S/m |
有用功W有/J |
总功 W总/J |
机械效率% |
20° |
2 |
玻璃面 |
0.1 |
0.6 |
0.5 |
0.2 |
0.3 |
67 |
30° |
2 |
玻璃面 |
0.2 |
1.1 |
0.5 |
0.4 |
0.55 |
73 |
45° |
2 |
玻璃面 |
0.35 |
1.8 |
0.5 |
① |
② |
③ |
45° |
2 |
棉布面 |
0.35 |
2.0 |
0.5 |
0.7 |
1.0 |
70 |
(1)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使其做 _ __ 运动。
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:___________________ __ ______________________________。
结论二:____________________ __ ______________________________。
在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图所示装置测得了四组数据,如下表所示:
实验 次数 |
钩码重 G/N |
钩码上升的 高度h/m |
测力计的 示数F/N |
测力计移动 的距离s/m |
l |
3 |
0.02 |
1.2 |
0.06 |
2 |
3 |
0.05 |
1.2 |
0.15 |
3 |
3 |
0.08 |
1.2 |
0.26 |
4 |
3 |
0.1 |
1.2 |
0.3 |
(1)前三次实验中,第 次实验数据明显出现错误,应当剔除.
(2)笫四次实验中,请你算一下,有用功是 J,总功是 J,滑轮组的机械效率为 .
(3)根据以上信息,请你判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关.
旺珍和次珍在“测定滑轮组机械效率”的实验中,使用了如图所示的实验装置,他们分别记下了弹簧测力计和钩码的位置.
(1)旺珍 拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高,并由 弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时次珍用刻度尺测出钩码提升的高度为0.2m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
(2)旺珍和次珍测得滑轮组的机械效率为100﹪,他们意识到出了错误.请你帮助找出原因 .
(3)该滑轮组的机械效率实际为 .
(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)
在科学探究课中,实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10N的物体完成了如图所示的三次实验:
(1)通过比较 两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是:
(2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来探究斜面的机械效率。实验前他们分析:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”。于是他们做了如图所示的实验,在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块,(如图所示)并设计表格记录实验数据如下:
实验 次数 |
斜面的倾斜程度 |
物体重G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离 s/m |
有用功W有/J |
总功W总/J |
机械效率 |
机械效率平均值 |
1 |
较缓 |
5.0 |
0.10 |
1.6 |
0.50 |
0.50 |
0.80 |
63% |
|
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.50 |
0.75 |
1.10 |
68% |
|
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
|
0.50 |
1.25 |
|
|
(a)如图所示第三次实验弹簧测力计的示数为 N。
(b)小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是: 。
(c)改正错误后,对实验数据进行分析,你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是
。
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 实验次数 |
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拉动过程中读数。
(2)第1次实验测得的机械效率为______。(结果保留两位有效数字)
(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__________。
如图是小明“探究斜面”的实验装置,他在实验时用弹簧测力计拉着重为6N的木块分别沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动,实验数据记录如下表。
实验 次数 |
斜面倾 斜程度 |
斜面高 h/m |
斜面长 s/m |
沿斜面拉 力F/N |
机械效 率η |
1 |
较缓 |
0.1 |
0.5 |
2 |
60% |
2 |
较陡 |
0.2 |
0.5 |
3 |
★ |
比较数据中的物重和 可知借助斜面是否省力, 根据数据中物体上升高度和 可知斜面是否费距离。
在第2次实验中拉力所做的额外功是 J。
(2)小明完成两次实验后,得出的结论是:光滑程度一样的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高。他的结论 (选填“可靠”或“不可靠”),理由是 。
(3)斜面在生产、生活中随处可见。在盘山公路、镊子、汽车方向盘中,应用了斜面的是 。
某小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图。他们将测得钩码重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数据一并记入下表:
(1)实验时,应沿竖直方向______拉动弹簧测力计。
(2)表格中数据★=____;
(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,影响这两次实验机械效率不同的主要因素是 ,使用滑轮组的优点是 。
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,实验数据如下表所示.
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)第1次实验测得滑轮组的机械效率为________,第2次实验测得滑轮组的机械效率为________.由此得出的结论: .
(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.
(5)若再增加一个动滑轮,滑轮组的机械效率将 (填“变大”“变小”或“不变”) .
学习了机械效率知识后,同学们对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想:
A.斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关; |
B.跟斜面的粗糙程度有关; |
C.跟斜面的长度有关; |
D.跟物体的重力有关. |
小刚同学为了验证猜想是否正确,设计方案并进行了探究,下表反映了他的探究过程.
实验次数 |
斜面倾角 |
斜面粗糙程度 |
物重 G/N |
斜面高度 h/m |
沿斜面拉力 F/N |
斜面长 S/m |
有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率 η(%) |
① |
30° |
粗糙 |
1 |
0.5 |
0.7 |
1 |
0.5 |
0.7 |
|
② |
30° |
稍光滑 |
1 |
0.5 |
0.6 |
1 |
0.5 |
|
83 |
③ |
45° |
粗糙 |
1 |
0.7 |
0.9 |
1 |
|
0.9 |
78 |
(1)请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据(小数位参照表中相关数据).
(2)通过对比实验①②数据,可验证猜想____________(填写字母).
(3)通过对比实验①③数据,可以得出的探究结论是:当其它条件一定时,斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越_______.
(4)若要验证猜想D,应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和__________不改变.
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 |
2.5 |
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
17 |
3 |
6 |
8 |
2.5 |
24 |
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是 ;
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)小红在小明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 ;
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 (选填“相同”或“不相同”),理由是: .
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.
(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5N,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:
、 。
试题篮
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