(7分)在探究“测滑轮组的机械教率”的实验中,小刚同学用图所示的滑轮组装的同一滑轮组进行了五次实验,实验记录如下表:
(1)(2分)请你根据表中实验序号1的有关数据画出实验中滑轮组的绕线。
(2)(3分)将实验序号2、3所对应的内容补充完整。
(3)(2分)根据以上实验可得到的结论是:同一滑轮组串绕绳子的方式不变时,机械效率 有关,与 无关。
下表是小明做“测量滑轮组的机械效率”实验时收集的有关数据:
实验序号 |
动滑轮重G动/N |
物重 G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力 F/N |
拉力作用点移动的距离s/m |
有用功W有/J |
总功W总/J |
滑轮组的机械 效率η |
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
★ |
0.21 |
47.6% |
2 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
0.2 |
|
60.7% |
3 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
0.4 |
0.6 |
◆ |
(1)请你将表格中的数据补充完整:★= ;= ;◆= 。
(2)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重越大,滑轮组的机械效率越________(选填“高”或“低”)。
(4)第一次实验中,提升钩码所用的时间为1.5s,则拉力的功率是 W。
小明思考“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”。他在用同一木板做的斜面上,做匀速直线拉动物块的探究实验,如图,并记录实验数据如下:
实验 次数 |
斜面倾 斜程度 |
物重 G/N |
物体上升 高度h/m |
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 |
1 |
较缓 |
5.0 |
0.10 |
1.6 |
0.5 |
0.50 |
0.8 |
63% |
2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.5 |
0.75 |
1.1 |
68% |
3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
3.3 |
0.5 |
|
|
|
(1) 将表格中的空白数据填上。
(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,越 。
(3) 通过对上述实验数据的分析,你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是: ;
(4) 如果小明还想要探究斜面的机械效率与物体重力的关系,请你与他一起来完成实验:
①实验时应控制不变的条件是 、 ;
②实验时需要的测量仪器有: 、 。
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法,分别做了甲、乙、丙3组实验,实验数据记录如下:
|
小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后,联想斜面也是一种机械,那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢?小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关,小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关。于是他们将一块长木板的一端垫高,构成长度一定、高度可调的斜面,用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动,如图所示。下表是他们实验记录的有关数据。
实验 次数 |
斜面 倾角 |
斜面 材料 |
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 |
1 |
玻璃 |
7 |
0.5 |
4.9 |
1 |
3.5 |
4.9 |
71.4% |
|
2 |
木板 |
7 |
0.5 |
6.0 |
1 |
3.5 |
|
|
|
3 |
毛巾 |
7 |
0.5 |
6.5 |
1 |
3.5 |
6.5 |
53.8% |
|
4 |
木板 |
7 |
0.34 |
4.9 |
1 |
2.38 |
4.9 |
48.6% |
|
5 |
毛巾 |
7 |
0.26 |
5.1 |
1 |
1.82 |
5.1 |
35.7% |
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了 。
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是________J,斜面的机械效率是___________。
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其它条件一定时, 。
(4)若通过分析第1、4、5次实验数据,得出斜面倾斜程度越大,斜面的机械效率越大。你认为存在的问题是: 。
(5)实验中还发现,斜面材料相同时,斜面倾角越小,越_______(选填“省力”或“费力”)。
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。
(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为 N。
如图是测定滑轮组机械效率的实验装置,小明测量的有关数据如下表所示:
次数 |
钩码重 G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力 F/N |
细线自由端移动的距离s/m |
机械效率 η/% |
1 |
2.0 |
0. 03 |
1.6 |
0.06 |
|
2 |
3.0 |
0.05 |
|
0.1 |
75 |
(1)请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并补全表中的空格。
(2)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)小明在实验过程中,应当 拉动弹簧测力计,才能使弹簧测力计的示数保持稳定。
如图所示是“测定滑轮组机械效率”的装置
(1)实验时,用手 匀速拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计 (选填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,第3次实验的拉力读数如图所示,则第3次实验的机械效率为 .
次数 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力F/N |
绳自由端移动的距离s/m |
机械效率η |
1 |
1 |
0.1 |
0.6 |
0.3 |
55.6% |
2 |
2 |
0.1 |
0.9 |
0.3 |
74.1% |
3 |
3 |
0.1 |
|
0.3 |
|
(3)小华对上述三个机械效率取平均值,并认为它是这个滑轮组准确的机械效率.这种做法对吗?为什么? .
如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为5.4N。
(1)若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图中所示,是________N,则滑轮组的机械效率是 ________。
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
小金用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。实验时竖直向上拉动杠杆,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。(支点和杠杆的摩擦不计)问:
(1)重为 的钩码挂在 点时,人的拉力 为 ,钩码上升 时,动力作用点 上升 ,此时机械效率 为多大?
(2)小金为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,仍用该实验装置,将钩码移到 点,再次缓慢提升杠杆使动力作用点 仍然上升 。问:人的拉力 与第一次相比 变小 (选填“变大”“变小”或“不变” 。比较此时的机械效率 与 的大小并用学过的知识给以推导。
如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置.
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动.实验的部分数据如下:
实验次数 |
斜面的倾斜程度 |
物块重量G/N |
斜面高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
斜面长S/m |
机械效率 |
1 |
较缓 |
10 |
0.1 |
5.0 |
1 |
|
2 |
较陡 |
10 |
0.3 |
6.7 |
1 |
45% |
3 |
最陡 |
10 |
0.5 |
8.4 |
1 |
60% |
(1)小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系.在第1次实验中,斜面的机械效率为 ,物块和斜面的内能增加了约 J.
(2)分析表格中数据可以得出结论:在斜面粗糙程度相同时,斜面越陡,机械效率越 .若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系,应保持 不变.
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.
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为_______J,
人做的总功为______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是 .(保留1位小数)
用图示装置探究“斜面机械效率”,沿斜面拉动物体做匀速直线运动.
实验记录如下表.
(1)第2次实验的机械效率为_______%.
(2)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.
(3)第1次实验中,木块所受摩擦力为_______N.
在“探究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匀速提升钩码,测得了四组数据,如表所示.
实验次数 |
两个 |
钩码共重G/N |
钩码上升的高度h/cm |
测力计的示数F/N |
测力计移动的距离s/cm |
1 |
3 |
4 |
1.2 |
12 |
|
2 |
3 |
6 |
1.2 |
18 |
|
3 |
3 |
8 |
1.2 |
27 |
|
4 |
3 |
10 |
1.2 |
30 |
|
(1)实验时,应 拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高.
(2)前三次实验中,第 次实验数据明显出现错误,应当剔除.
(3)第四次实验中,有用功是 J,滑轮组的机械效率为 %.若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
(4)根据以上信息,可以判断出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.
在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
次数 |
钩码重/N |
钩码上升 距离/cm |
弹簧测力计 示数/N |
弹簧测力计 上升距离/cm |
机械效率 |
1 |
2 |
10 |
0.8 |
30 |
83.3% |
2 |
4 |
10 |
1.5 |
30 |
|
3 |
6 |
10 |
|
30 |
90.9 % |
(1)第2次实验中滑轮组的机械效率为 (结果保留一位小数)
(2)第3次实验中,弹簧测力计的示数漏填,由图丙可知,弹簧测力计示数为 N。
(3)分析数据可得结论,是由同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率 (选填“高”或“低”)。
(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8N的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为 (只填序号)
A.71.6% B. 82.4% C. 92.1%
试题篮
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