如图所示,是用来测量滑轮组机械效率的实验装置:
(1)实验时要竖直向上________拉动弹簧测力计.
(2)若钩码总重6N,由图可知拉力为________N.若将钩码上升10cm,则弹簧测力计需向上移动________cm,该滑轮组的机械效率为________.
(3)实验结束后,在全班交流实验结果时,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其它因素,是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想1可能与匀速提升的速度大小有关;
猜想2可能与被提升的钩码重有关;
猜想3可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关;
猜想4可能与钩码被提升的高度有关.
小红和小华分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表:
①请帮助完成小华表中的一项计算;
②请根据她俩的实验记录,分别写出探究结果.
小红的实验记录:
小华的实验记录:
小红的探究结果是:________.
小华的探究结果是:________.
试题答案
解:(1)如果不匀速提升,将会使读数不等于绳子自由端的拉力,影响计算,因此应该匀速拉动;
(2)拉力F=2N+0.4N=2.4N;
动滑轮有3段绳子承担,拉力移动的距离就是物体移动距离的3倍,因此弹簧测力计需向上移动30cm;
机械效率η=
(3)机械效率η=
小红改变了提升的速度,但机械效率不变,因此小红的探究结果:滑轮组的机械效率和物体提升速度无关;
小华改变了物体的重力,机械效率变大,因此小华的探究结果:滑轮组的机械效率与所挂物体的重力有关;
故答案:(1)匀速.
(2)2.4;30;83.3%.
(3)83.3%;
小红的探究结果:滑轮组的机械效率和物体提升速度无关;
小华的探究结果:滑轮组的机械效率与所挂物体的重力有关.(或同一滑轮组,所提物体越重,其机械效率越高)
试题解析
(1)测滑轮组机械效率时,匀速提升才能使二力平衡,才能使读数等于绳子自由端的拉力;
(2)动滑轮有几段绳子承担,拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍;根据公式η=,可求出机械效率.
(3)利用控制变量法,根据表中数据可得出结论.
点评:滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关.要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体重力.
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