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物理必考在做测定滑轮组机械效率的实验中.所用装置如图所示.某同学正确

2024-01-18 21:56:17信息公告205

在做测定滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示.某同学正确测得重物被提升的高度是0.2m,物重是1.2N,其它测量或计算的数据如下:(不计绳重和摩擦)tBZ物理好资源网(原物理ok网)

绳自由端所受拉力F绳子自由端移动距离S有用功W总功W
0.5N0.4m0.24J0.2J
(1)如果你对该同学的实验记录进行分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的.上表数据中肯定错误的是________和________(填表格中的数据),应改为________和________;根据改正后的tBZ物理好资源网(原物理ok网)

数据计算得此滑轮组的机械效率η1=________.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)实验中应该________拉动弹簧秤.滑轮组的机械效率小于1的主要原因是要克服________做额外功.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)当用这个装置提起重2N的物体时,其机械效率为η2,则η2________η1(填“>”“=”或“<”).tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(4)当动滑轮重为________N时,使用该滑轮组提起2N重的物体刚好不省力.

试题答案

解:(1)分析该同学的实验记录可知:有用功大于总功,而用功应小于总功,所以这一点是违背规律的;tBZ物理好资源网(原物理ok网)

由滑轮组可知:n=3,绳子自由端移动距离s=nh=3×0.2m=0.6m,总功为W=Fs=0.5N×0.6m=0.3J,故上表数据中肯定错误的是0.4m和0.2J,应改为0.6m和0.3J;tBZ物理好资源网(原物理ok网)

此滑轮组的机械效率η1===80%.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据二力平衡知,只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计时,拉力才等于弹簧测力计的示数;tBZ物理好资源网(原物理ok网)

在提升物体,不考虑绳重和摩擦时,要克服动滑轮的重力,所以机械效率总小于1.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)使用同一滑轮组时,做的额外功不变,增加物重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,即机械效率变大,故η2>η1tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(4)若滑轮组不省力时,则有F=GtBZ物理好资源网(原物理ok网)

根据F=(G+G)得:G=(G+G),tBZ物理好资源网(原物理ok网)

所以G=2G=2×2N=4N.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)0.4;0.2;0.6;0.3;80%;(2)竖直方向匀速;动滑轮的重力;(3)>;(4)4.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)根据总功等于有用功和额外功之和可知,有用功不可能大于总功;根据滑轮组可知绳子的有效股数为3,根据s=nh得出绳子自由端移动距离,根据W=Fs求出总功,利用效率公式求出改正后此滑轮组的机械效率.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)利用二力的平衡,只有匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小;在提升物体,不考虑绳重和摩擦时,需要克服动滑轮重和摩擦做功,所以要做一些额外功,因此机械效率总小于1.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)使用同一滑轮组时,做的额外功不变,增加物重,增大了有用功,机械效率会变大.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

(4)摩擦和绳子的重力忽略不计表示时,绳子末端的拉力为F=(G+G),当拉力等于物体重力的时候,不再省力,根据此关系式列出等式,计算可得动滑轮重.tBZ物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题主要是测量滑轮组的机械效率,在实验中,注意绳端拉力的测量,测力计在竖直方向做匀速运动.要掌握有用功、总功、机械效率的计算方法和物重对机械效率的影响.tBZ物理好资源网(原物理ok网)