⑴ 测滑轮组机械效率时,所用的实验装置如图所示.(1)实验中要竖直向上______拉动弹簧测力计.(2)表中第
(1)为了测力计的示数与于拉力的大小相等,只有匀速拉动弹簧测力计.
(2)根据图示可回知,n=3,第一次实答验中,自由端移动的距离:s=3h=3×0.1m=0.3m;
则第一次实验的机械效率:η=
W有 |
W总 |
Gh |
Fs |
2N×0.1m |
1.1N×0.3m |
⑵ 小明想利用图所示的实验装置探究:对于同一滑轮组,挂同一重物,如果绳子的绕法不同,机械效率是否相同
(1)要研究滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关,需要采用控制变量法,让提升相专同的重属物、都使用一个动滑轮,采用不同的绕法,由此可知,可选用甲、丙两图或乙、丁两图;
(2)∵滑轮组的机械效率:
η=
W有 |
W总 |
Gh |
Fs |
Gh |
Fnh |
G |
nF |
G |
2F1 |
G |
3F3 |
1 |
2 |
1 |
3 |
G |
2F1 |
G |
G+G0 |
G |
3F3 |
G |
G+G0 |
⑶ 如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动
(1)在(c)中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用动滑轮时省力;
(2)在(a)中,拉力F=1N=G=1N,但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向;
(3)(b)中拉力移动的距离为0.2m,(c)中拉力移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离;
(4)根据s=nh可得,绳子股数n=
s |
h |
0.4m |
0.2m |
1 |
2 |
⑷ (4分)小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如下图所示. 实验次数 物重G/N 测力
(1)变小 、测力计有重力 (2)动滑轮本身有重力、将动滑轮的重力计算在提升的物体的重力里
⑸ 如图是同学们用来测滑轮组机械效率的实验装置.(1)如果钩码总重5.0N,每个滑轮重0.7N,不计绳重与摩擦
(1)与动滑轮相连的绳子有3段,根据省力公式,
答:拉力是1.9N. (2)实验中研究的是绳子拉力,只有钩码匀速上升时,受到平衡力的作用,弹簧测力计的示数才等于绳子的拉力; 答:匀速. (3)①钩码上升的高度h=10cm,根据弹簧测力计移动的距离S和钩码上升的高度h的关系, ∴弹簧测力计移动的距离S=nh=3×10cm=30cm; ②有用功等于钩码重和上升高度的乘积, ∴有用功:W有用=Gh=5.0N×0.1m=0.5J; ③总功等于弹簧测力计拉力和移动距离的乘积, ∴总功:W总=FS=2.5N×0.3m=0.75J; ④机械效率等于有用功和总功的比值, ∴η=
答:30、0.5、0.75、66.7%. (4)①小强实验的机械效率η=
②小明的探究中,钩码重力相同,提升的速度不同,机械效率相同,所以滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关; 小强的探究中,提升的速度相同,钩码的重力不同,机械效率不同,所预滑轮组的机械效率与被提升的钩码重有关. ③整合两人的结论,可以得出的结论是:同一滑轮组的机械效率的高低与被提升的钩码重有关,被提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越高. 答:①83.3%; ②小明的探究结果是:滑轮组的机械效率与匀速提升的速度大小无关; 小强的探究结果是:滑轮组的机械效率与被提升的钩码重有关; ③同一滑轮组的机械效率的高低与被提升的钩码重有关,被提升的钩码越重,滑轮组的机械效率越高. ⑹ 如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别
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