如图所示是某一科学小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度 |
物块重(N) |
斜面高(m) |
沿斜面拉力(N) |
斜面长(m) |
机械效率 |
较缓 |
10 |
0.1 |
5.0 |
1 |
20% |
较陡 |
10 |
0.3 |
6.7 |
1 |
45% |
最陡 |
10 |
0. 5 |
8.0 |
1 |
62.5% |
(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做________运动。
(2)比较表中“物块重”和“__ ______”两栏对应的数据,可知斜面是一种________(选填“省力”或“费力”)的简单机械。
(3)本实验研究了________对斜面机械效率的影响,其影响规律是 .
(4)当斜面最陡时,物块受到斜面的摩擦力是__ ____N。
某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持0点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2
回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=____________。(用已知或测量的物理量符号表示)
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:__________
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
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。第1、2、3次实验的滑轮组分别如图中的甲、乙、丙所示。
次数 |
钩码重量G/N |
钩码上升高度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)比较第1次实验和第2次实验,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_________。
(2)第3次实验中所做的有用功是_________J,机械效率是_________(保留一位小数)。
(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,对动滑轮所做的额外功_________(选填“增大”或“减小”),因而,由第2、3次实验可知:组的机械效率与动滑轮自重大小_________(“有关”、“无关”)
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有_________(答出一个即可)。
某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时,用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块,收集了下表中的实验数据。
实验次数 |
斜面的倾 斜程度 |
物块重 力G/N |
斜面高 度h/m |
拉力 F/N |
斜面长 度S/m |
机械效 率η |
1 |
较缓 |
5 |
0.2 |
2.4 |
1 |
41.7% |
2 |
较陡 |
5 |
0.5 |
3.2 |
1 |
78.1% |
3 |
最陡 |
5 |
0.7 |
4.3 |
1 |
81.4% |
(1)分析表中的数据可得出:斜面越缓越 力(选填“省”或“费”)。
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,保持斜面高和长分别是0.5m和1m,用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动,读出此时弹簧测力计的示数为4.0N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为 。
(3)把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出:斜面的机械效率与
和 有关。
(4)当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时,物块所受的拉力 物块所受的摩擦力(选填“大于”、“小于”或“等于”) 。
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.
如图所示,是小松同学测定滑轮组机械效率的装置图.
(1)小松同学在实验中测量的有关数据如下表,请你根据表中数据画出实验中滑轮组的绕线,并填好下表的空格:
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 /% |
1 |
1.0 |
0.2 |
0.8 |
0.4 |
62.5 |
2 |
3.0 |
0.3 |
2.0 |
0.6 |
75 |
(2)小松在实验过程中,应当 拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。
(3)请根据实验结论及相关知识判断,下列说法正确的是( )
A、滑轮组的机械效率大小只取决于摩擦及动滑轮的重力,与被提物重无关
B、 对同一滑轮组,所提物体重力越小,机械效率越高
C、 在不计绳重及摩擦时,机械效率的大小与绳子的绕法无关
D、 滑轮组的机械效率越高,所做的有用功就多
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 ;
(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.
下图是小明同学探究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:
⑴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(不计空气吸热)。
⑵分析表格中数据可以得出结论: 。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。
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η |
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% |
在“测定动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如下:
(1)实验时,用手 拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验时测得动滑轮的机械效率为 .
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W.
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
某班同学在“探究滑轮组的机械效率与哪些因素有关”时,他们猜想滑轮组的机械效率可能与动滑轮的个数、物重和物体上升的高度等因素有关,各小组利用如图所示的装置进行验证,杨阳那组得到的实验数据如表:
实验次数 |
物重 (N) |
物体上升的高度 (m) |
拉力(N) |
绳子自由端移动的距离(m) |
机械效率(%) |
1 |
1 |
0.1 |
0.6 |
0.2 |
83.3 |
2 |
1 |
0.1 |
0.4 |
0.4 |
62.5 |
3 |
2 |
0.1 |
0.65 |
0.4 |
76.9 |
4 |
1 |
0.2 |
0.6 |
0.4 |
83. 3 |
(1)比较第1、2次实验数据得出:用不同的滑轮组提升相同的物体,动滑轮个数越多, ;比较第2、3次实验数据得出:同一个滑轮组,提升的物体越重, ;比较第1、4实验数据得出:同一个滑轮组的机械效率与物体上升的高度 .
(2)在测拉力时,某同学觉得很难使测力计做匀速直线运动,不便于读数,就让弹簧测力计处于静止状态时才读数,该同学的读数与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),测得机械效率 (选填“偏高”、“偏低”或“不变”),说明滑轮组的机械效率还与 有关.
(3)有两个组所用的动滑轮重量相同,提升的物体也相同,测的机械效率却不同,原因可能是绳子滑轮或滑轮轴之间的 不同,影响了测量结果.所以,我们在生活中经常给各种机械加润滑油,是为了 它的机械效率.
如图是某一学习小组探究“斜面的机械效率”实验装置及实验数据记录表:
斜面的倾斜程度 |
物块重(N) |
斜面高 (m) |
沿斜面拉力(N) |
斜面长 (m) |
机械 效率 |
较缓 |
10 |
0.1 |
5.0 |
1 |
20% |
较陡 |
10 |
0.3 |
6.7 |
1 |
45% |
最陡 |
10 |
0.5 |
8.4 |
1 |
60% |
(1)沿斜面拉动木块时,为使测力计的示数稳定,应尽量使木块做 运动.
(2)比较表中“物块重”和“ ”两栏对应的数据,可知斜面是一种 (选填“省力”或“费力”)的简单机械.
(3)本实验研究了 对斜面机械效率的影响,其影响规律是 .
(4)分析第1次实验的数据可知,斜面的有用功为 J,总功为 J,斜面对物体摩擦力为 N.
在“探究滑轮组的机械效率”时,小明利用两组滑轮组进行了5次测量,用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据,换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第5组数据,测得数据如表:
实验次数 |
动滑轮重G动/N |
物重G/N |
钩码上升高度h/m |
动力F/N |
绳端移动距离s/m |
滑轮组的机械效率η/% |
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6 |
2 |
0.5 |
1 |
0.2 |
0.7 |
0.6 |
47.6 |
3 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6 |
4 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
① |
5 |
1 |
4 |
0.1 |
② |
0.3 |
55.6 |
(1)实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计,使钩码缓缓上升.
(2)表格中变化①处数据应为 ;根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为 N.
(3)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与 无关.
(4)比较第1、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组,重物越重,机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”).
(5)比较第 次实验数据可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低.
(6)分析表格中第2组数据可知,此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为 J.
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。
在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,小红用如图所示的滑轮组分别做了三次实验,第一次使用塑料滑轮,第二次使用铝制滑轮,第三次使用铁制滑轮,实验数据记录如下表:
实验次数 |
物重G/N |
物体上升的距离h/cm |
弹簧测力计的读数F/N |
弹簧测力计上升的距离s/cm |
机械效率η |
1 |
3 |
10 |
1.6 |
30 |
62.5% |
2 |
3 |
10 |
2 |
30 |
50% |
3 |
3 |
10 |
2.5 |
30 |
|
(1)这个实验使用的测量工具是 和弹簧测力计.
(2)在实验操作中应竖直向上 拉动弹簧测力计.
(3)在表中的空格处上第三次实验的机械效率为 .
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越 .
(5)若不计绳重与摩擦,用图所示铝制滑轮装置提起5N的物体时,测力计的读数为3N,则铝制滑轮的重力
是 N;若用此装置提起8N的物体,测力计的读数是 N.
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:
|
试题篮
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