如图所示,利用此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,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,钩码总重G为1.0N,若将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为 N,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: 。 图21
(2)为了进一步探究“杠杆的机械效率与哪些因素有关”,某同学用该实验装置,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 |
B点 |
2.0 |
0.15 |
1.2 |
0.30 |
83.3 |
2 |
A点 |
1.5 |
0.10 |
0.7 |
0.30 |
71.4 |
根据表中数据,你能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重杠杆的机械效率越高”的结论?答: (选填:能、否或不能确定);请简要说明你做出判断的两条理由:① ;② 。
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:
次数 |
钩码重G/N |
钩码上升高度h/m |
有用功W有用/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 |
83.8% |
|
3 |
4 |
0.1 |
|
1.1 |
0.5 |
0.55 |
|
|
(1)第3次实验中所做的有用功是________J,机械效率是________。(结果保留一位小数)
(2)由实验数据分析可知,第1次实验和第 次实验使用的是相同的滑轮组,且可得结论:使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,滑轮组的机械效率越________。
(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,使滑轮组所做的额外功________(选填“增大”或“减小”),因而由第2、3次实验可知:滑轮组的机械效率与动滑轮自重大小有关。
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,________额外功(选填“增大”或“减小”)。
(5)实验小组内有同学认为增大提升物体的速度也能达到增大机械效率的目的,这种说法是 (选填“正确”或“错误”)的。
如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置。
(1)请计算斜面坡度为600时的机械效率。
(2)请你根据实验数据推导下列的结论:
斜面 坡度 |
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 L(m). |
有用功 W有(J) |
总功 W总(J) |
机械效率 11(%) |
300 |
粗糙 |
0.5 |
0. 20 |
O.35 |
0.4 |
0. 10 |
0. 14 |
71.4 |
600 |
粗糙 |
0.5 |
0. 28 |
0. 45 |
0.4 |
0. 14 |
0. 18 |
|
结论1:沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面坡度越______,拉力越小。
结论2:在粗糙程度相同的条件下,斜面坡度越大,机械效率越_____。
(3)如果你是一位建筑设计师,需要设计一幢老年人俱乐部的大楼,受上述实验的启发,在设计楼梯时,您会把楼梯设计得较 _____(填“缓”或“陡”)。
在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,所用装置如图所示。
(1)安装好实验器材后,记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置,然后________向上________提起弹簧测力计,读出________________的大小,测出钩码和拴住弹簧测力计的线端上移的距离。
(2)某同学正确测得钩码上升的高度为0.2米,钩码重1.5牛,其他被测和计算的数据如下表:
拉力F(N) |
线端上移的距离s(m) |
有用功W有用(J) |
总功W总(J) |
0.6 |
0.4 |
0.3 |
0.24 |
上表中肯定错误的数据是________和________。若表中其他数据是正确的,则该滑轮组的机械效率为________。
小明用如图所示的实验装置进行“测滑轮组机械效率”的实验。已知物体所受重力为6N。
(1)实验中,测出了物块上升的高度为0.1m,弹簧测力计所示的拉力为 N,则此时滑轮组的机械效率为 %,动滑轮的重为 N(不计绳重和摩擦)。
(2)小明用弹簧测力计拉物体时,先静止不动测出拉力的大小,再提升物体测出上升的高度和弹簧测力计移动的距离来计算机械效率,则算出的机械效率将偏 .
(3)如果要研究滑轮组的机械效率和物重的关系,如何进行实验?请简要写出实验方案
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/cm |
测力计 示数F/N |
测力计移动的 距离s/cm |
1 |
3 |
2 |
1.2 |
6 |
2 |
3 |
5 |
1.2 |
15 |
3 |
3 |
8 |
1.2 |
27 |
4 |
3 |
10 |
1.2 |
30 |
(1)四次实验中,第_______次实验数据明显出现错误,应当剔除。
(2)第四次实验中,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。
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,
次数 物理量 |
1 |
0 |
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 |
|
枕械效率q |
71% |
57% |
|
(1)透过表中的数据可分析出实验l是用____图做的实验;
(2)透过实验1和实验2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(动滑轮的总质量越大).滑轮组的机械效率越_______(填“高”或“低”);
(3)再用实验l使用的装置图作第3次实验,在表中把实验3的数据补充完整;
(4)对比实验l和实验3可以得出结论:
在"测滑轮组机械效率"的实验中,某同学按正确方法操作,如图所示是他实验中的情景,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) |
弹簧测力计拉力 F(N) |
弹簧测力计移动距离s(m) |
5 |
0.05 |
1.4 |
0.15 |
(1)通过对以上实验数据进行计算,其中不合理之处
是 ;结合弹簧测力计放大图,可知
他的错误是 。
(2)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该是 。
(1)下图所示的各组热学实验中:①用力下压活塞,棉花燃烧,这个实验说明了 。
②烧瓶内的水停止沸腾时,浇上凉水可以看到水重新沸腾起来,这个实验说明了 。
③水蒸气喷到冷的玻璃板上,形成小水滴,玻璃板温度升高,这个实验说明了 。
(2)小周用图l2所示的装置“探究凸透镜成像规律”。
①调节烛焰、凸透镜和光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度,其目的是使像能成在 。
②小周在图12所示位置得到一个清晰的像。老师要求她在凸透镜不动的情况下,把蜡烛向靠近凸透镜移动,在光屏上能成一个 (更大、更小)的实像.同时把光屏向远离凸透镜移动。
③小周把自己的近视眼镜放在凸透镜与蜡烛之间,发现光屏上的像变得模糊不清.她应当向__________移动光屏,可再次得到清晰的像。(远离凸透镜、靠近凸透镜、保持光屏不动)
(3)全班同学对“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。 |
小明同学为了证实其中的部分猜想是否正确,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 |
0.6 |
83 |
③ |
45° |
粗糙 |
1 |
0.7 |
0.9 |
1 |
0.7 |
0.9 |
78 |
①请你替小明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)如图是小红连接的测定额定电压为2.5 V小灯泡电阻的实验电路。
①请你在只改变一根导线连接的情况下,使电路正常工作。(用“×”标出改动之处,画出改接导线)
②小红将电路改接正确后,按正确的操作测得的数据填入表中。表中空白处的数据应是 。从表中可以看出计算出的三次小灯泡电阻不相等,你认为可能的原因是 。
③根据在该实验中已经测得的数据,还可以得到小灯泡的额定功率是 W。
下图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置。实验时,用木块将带有刻度的平木板垫起,构成一个斜面。
(1)用弹簧测力计拉着小车从底端位置A沿斜面匀速运动到位置B,弹簧测力计的示数为1.1N,此时斜面的机械效率为 。
(2)若将木块向右移,使木块左端与长木板90cm处对齐,重复(1)中的实验,弹簧测力计的示数为0. 8 N,此时斜面的机械效率为 。比较(1)、(2)可知,斜面的机械效率与斜面的 有关。
(3)若将小车四轮朝上倒置.重复(2)中的实验,则弹簧测力计示数变 ,机械效率变 。比较(2)、(3)可知,斜面的机械效率与接触面的 有关。
下面是小聪和小明做“测滑轮组的机械效率”的实验.
(1)小聪和小明两人用弹簧测力计测钩码重量时的情形分别如图甲、乙所示,你认为 是正确的(选填“甲”或“乙”)
(2)他们正确进行实验后,测出如下表中的数据,实验装置如图丙、丁所示.
物理量 |
试验1 |
试验2 |
试验3 |
钩码重G/N |
4 |
4 |
6 |
钩码上升的高度h/m |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F/N |
2.0 |
1.4 |
2.8 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.5 |
0.3 |
机械效率η |
67% |
|
|
①通过表中数据可分析出实验1是用 丙 图所示的装置做的实验,实验2是用 图所示的装置做的实验,实验2的机械效率为 ,实验3的机械效率为 .
②通过实验1和实验2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,滑轮组的机械效率 .
③比较实验1和试验3可得正确结论:使用同一滑轮组, 可以提高滑轮组的机械效率.
一辆轿车在平直的高速公路上匀速行驶1.8km,轿车上的速度表如图所示,在此过程中.
(1)轿车行驶了多长时间?
|
(2)若轿车发动机的功率为40kW,则该车行驶中所受阻力多大?
(3)若轿车消耗汽油0.25kg,其发动机的效率多大?(q汽油=4.6×107J/kg)在测定滑轮组机械效率的实验中,小刚同学测得的数据如下表所示:
钩码重(N) |
弹簧测力计读数(N) |
钩码移动的距离(m) |
弹簧测力计移动的距离(m) |
有用功(J) |
总功(J) |
机械效率 |
3 |
1.2 |
0.1 |
0.3 |
|
|
|
(1)在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值;
(2)在右边方框中画出滑轮组及绕法;
(3)实验时,应使弹簧测力计做 运动.小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数,则他这样得出的机械效率与实际值相比 (填“偏小”、“偏大”或“相等”)
在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中,用沿斜面向上的力F拉动木块,使木块从斜面底端匀速运动到斜面顶端,如图所示。多次改变斜面倾斜程度,部分实验数据记录在下面的表格中,根据表格中数据回答下列问题:
斜面 倾斜度 |
木块重量 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 |
斜面的 机械效率 |
较缓 |
4 |
0.1 |
1.2 |
1 |
0.4 |
1.2 |
33.3% |
较陡 |
4 |
0.2 |
1.6 |
1 |
0.8 |
1.6 |
50% |
最陡 |
4 |
0.4 |
|
1 |
|
2.5 |
|
(1)当斜面“最陡”时,沿斜面拉力为 N;做的有用功为 J;
斜面的机械效率为 %。
(2)通过对上述实验数据的分析,你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越陡,需要的拉力越 。
(3)根据上面实验数据,你可以获得该实验探究的初步结论是:
。
在探究“滑轮组的机械效率与哪些因素有关”的实验中,某实验小组做出了如下猜想:
A.滑轮组的机械效率与动滑轮自重有关 |
B.滑轮组的机械效率与所提的物重有关 |
C.滑轮组的机械效率与绳重有关 |
D.滑轮组的机械效率与绳和滑轮之间的摩擦有关 |
针对上述猜想,该实验小组的同学利用如图所示的实验装置测得三组实验数据如下表所示,其中第1、2、3次实验的装置分别如图甲、乙、丙所示。
次数 |
钩码重 G/N |
钩码上 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)第3次实验中所做的有用功是 J,机械效率是 。
(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(3)比较第1次实验和第2次实验,可以证明猜想 (填字母)是正确的。
(4)比较第 次实验可以证明猜想A是正确的,这是因为动滑轮自重增大,对动滑轮所做的额外功 (填“增大”或“减小”)。
(5)请你就如何提高滑轮组机械效率的问题提出两点合理建议:
建议一:
建议二:
试题篮
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