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测量滑车架的机械效率实验精练参考答案

更新时间:2023-10-24 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1.解:(1)实验中应沿竖直方向匀速平缓带动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,拉力等于测力计示数;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)小组同事发觉实验过程中边带动边读数,弹簧测力计示数不稳定机械效率怎么看绳子段数,应当静止读数,他的看法不正确,由于她没有考虑到磨擦对滑车架机械效率的影响;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)丁图中,绳子的有效段数为4,绳端联通距离:XOj物理好资源网(原物理ok网)

s=nh=4×0.1m=0.4m,机械效率:XOj物理好资源网(原物理ok网)

η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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×100%=80%,表中第4次实验数据分别为0.4和80%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)甲、乙、丙、丁实验中绳子的有效段数分别为2、3、3、4,甲、乙、丙实验装置相同,研究滑车架的机械效率与绳子段数的关系,要控制虽然诱因相同,只改变绳子的段数,故通过比较1、2两次实验数据得出推论:使用同一滑车架提高同一重物时,滑车架的机械效率与绳子段数无关;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(5)研究滑车架的机械效率与提高物体重力的关系,要控制虽然诱因相同,只改变物体的重力,通过比较2、3两次实验数据得出推论:同一滑车架提高重物时,物重越大,滑车架的机械效率越高。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)匀速;(2)不正确;磨擦;(3)0.4;80%;(4)1、2;(5)2、3。XOj物理好资源网(原物理ok网)

2.解:XOj物理好资源网(原物理ok网)

(1)依据第1次的实验数据和s=nh可得,n=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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=3;XOj物理好资源网(原物理ok网)

因而滑车架由3股绳子承当物重,应从动滑轮绕起,小寒组装的滑车架如右图:XOj物理好资源网(原物理ok网)

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(2)测滑车架机械效率的实验中,实验原理是η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)要确切测出拉力的大小,小寒要竖直向下匀速带动弹簧测力计;XOj物理好资源网(原物理ok网)

第一次的机械效率:η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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×100%=66.7%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

第二次的有用功,W有用2=Gh=2N×0.15m=0.3J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

第二次的总功,W总2=Fs=0.8N×0.45m=0.36J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

第二次的机械效率:η′=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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×100%=83.3%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)已知提高物体绳子的股数,由η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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可知,只须要检测G和F,就可以测出滑车架的机械效率,因而检测工具只须要弹簧测力计,不须要刻度尺;XOj物理好资源网(原物理ok网)

则这时滑车架机械效率的表达式应为η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%。XOj物理好资源网(原物理ok网)

(5)在额外功不变的情况下,减小提高的钩码的重力,有用功会减小,有用功在总功中所占的比列减小,故机械效率将变大。XOj物理好资源网(原物理ok网)

(6)通过表格数据和3小题的估算可以得到的推论是:同一滑车架,被提高的物重越大,机械效率越高。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)如上图;(2)η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%;(3)竖直向下匀速;(4)刻度尺;η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%;(5)变大;(6)同一滑车架,被提高的物重越大,机械效率越高。XOj物理好资源网(原物理ok网)

3.解:(1)由η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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剖析可知钩码上升高度、绳子自由端联通距离须要刻度尺;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,绳自由端所受拉力F=2.4N;XOj物理好资源网(原物理ok网)

总功:W总=Fs=2.4N×0.6m=1.44J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

有用功:W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

滑车架的机械效率:η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%≈83%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

故a=2.4,b=83%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)假如拉弹簧测力计时使劲较大,使物体运动的速率越来越大,此时所测的拉力偏大,则估算出的总功偏大,有用功不变,所以机械效率偏小;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)用同一滑车架提高不同重物至同一高度,由W=Gh可知,克服动滑轮的重所做的额外功相同,提高的物重降低时,克服物重所做的有用功降低,滑车架的机械效率变大,学习小组改变提起钩码数又做了两次实验,探究同一滑车架,机械效率与提高物体的重力是否有关。此探究需保持动滑轮重和滑轮的轮与轴之间的磨擦不变。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)刻度尺;(2)2.4;83%;(3)偏小;(4)提高物体的重力;滑轮的轮与轴之间的磨擦。XOj物理好资源网(原物理ok网)

4.解:(1)如图,绳子的有效段数为3,绳子自由端联通的距离s为物体下降高度h的3倍,s=3h,XOj物理好资源网(原物理ok网)

该滑车架机械效率的表达式为:η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)实验过程中拉力F应当在弹簧测力计做匀速运动时读数,若某同事为了便捷,若在测力计静止时读数,则没有检测出机械的磨擦力,检测出的拉力变小,按照W=Fs,求出的总功变小,故测出的机械效率将比真实值偏大;XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案:(1)XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%;(2)磨擦力。XOj物理好资源网(原物理ok网)

5.解:(1)为了确切测出滑车架的机械效率,应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)在第四次实验中,s=0.5m,h=0.1m,由s=nh可得n=5,即承当物重的绳子股数n=5,所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)要探究滑车架的机械效率与重物上升高度无关,须要用使用同一滑车架提高相同重物,物体上升的高度不同,滑车架的机械效率相同,通过比较实验1、2数据可得出;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)1、3两次实验,s=0.3m,h=0.1m,由s=nh可得n=3,使用同样的滑车架,即使用的甲、乙两图,通过得出的实验数据可知提高的物体重力越大,滑车架的机械效率越高,得出推论:同一滑车架提高的物体越重,滑车架机械效率越高;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(5)要提升滑车架的机械效率,可以:XOj物理好资源网(原物理ok网)

A、减轻动滑轮重力,在提高相同重物、提升相同高度时,减少额内功,而有用功不变,总功减少,有用功与总功的比值减小,增强了滑车架的机械效率;故A正确;XOj物理好资源网(原物理ok网)

B、由实验得出的推论可知,减小提高的物体重力,可以提升滑车架的机械效率,故B正确;XOj物理好资源网(原物理ok网)

C、机械加润滑油,在提高相同重物、提升相同高度时,减少额内功,而有用功不变,总功减少,有用功与总功的比值减小,增强了滑车架的机械效率;故C正确;XOj物理好资源网(原物理ok网)

D、滑车架的机械效率:η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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,可见滑车架的机械效率与提高物体的高度无关,所以,降低重物上升高度,不能提升滑车架的机械效率;故D错误。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)匀速;(2)丙;(3)1、2;(4)高;(5)ABC。XOj物理好资源网(原物理ok网)

6.解;(1)由图可知,n=3,则弹簧测力计竖直向下联通的速率v绳=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)按照图乙可知,被提高物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑车架的机械效率越低;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)忽视绳重和磨擦,提高物体重力所做的功为有用功,提高物体和动滑轮重力所做的功为总功,XOj物理好资源网(原物理ok网)

所以,滑车架的机械效率η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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由图乙可知,G动=1N,η=80%,则80%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

机械效率怎么看绳子段数XOj物理好资源网(原物理ok网)

解得:G=4N;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)小红朋友分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑车架提高相同的重物时,若忽视绳重及磨擦,则克服动滑轮重做的功为额外功,额外功相同,做的有用功相同,因而总功相同,由η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%,则甲、丙滑车架的机械效率相同,甲滑车架的机械效率等于丙滑车架的机械效率。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)0.3;(2)低;(3)4;(4)等于。XOj物理好资源网(原物理ok网)

7.解:(1)由图可知,承当物重的绳子股数n=3,为此,绳子自由端联通距离:s=3h=3×10cm=30cm,XOj物理好资源网(原物理ok网)

滑车架所做有用功:W有=Gh=20N×0.1m=2J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

滑车架做的总功:W总=Fs=10N×0.3m=3JXOj物理好资源网(原物理ok网)

机械效率:η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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由题意可知,绳重及磨擦所做的功仍然占总功的10%,则拉力对绳重及磨擦所做的功:XOj物理好资源网(原物理ok网)

W1=10%W总=10%×3J=0.3J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

拉力对动滑轮所做的功:XOj物理好资源网(原物理ok网)

W动=W总﹣W1﹣W有=3J﹣0.3J﹣2J=0.7J,XOj物理好资源网(原物理ok网)

由公式W=Gh可知,动滑轮重:XOj物理好资源网(原物理ok网)

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(2)若绳子自由端相对于动滑轮联通的竖直距离为30cm,则有s′=h′+30cm=XOj物理好资源网(原物理ok网)

s′+30cm,XOj物理好资源网(原物理ok网)

解得,绳子自由端联通的距离:s′=45cm,XOj物理好资源网(原物理ok网)

为此,第二次实验中,拉力所做的功:W总′=Fs′=10N×0.45m=4.5J。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)30;2;66.7%;7;(2)4.5。XOj物理好资源网(原物理ok网)

8.解:(1)为了确切测出滑车架的机械效率,应使弹簧测力计沿竖直方向做匀速直线运动;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)在第四次实验中,s=0.5m,h=0.1m,由s=nh可得n=5,即承当物重的绳子股数n=5,所以第4次实验是用丙图所示装置来完成的;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)要提升滑车架的机械效率,可以:XOj物理好资源网(原物理ok网)

A、减轻动滑轮重力,在提高相同重物、提升相同高度时,减少额内功,而有用功不变,总功减少,有用功与总功的比值减小,增强了滑车架的机械效率;故A正确;XOj物理好资源网(原物理ok网)

B、滑车架的机械效率η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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,可见滑车架的机械效率与绳端联通的距离无关,所以,减轻绳端联通的距离,不能提升滑车架的机械效率;故B错误;XOj物理好资源网(原物理ok网)

C、适当降低所提物体重,可以减小有用功,而额外功不变,有用功与总功的比值减小,可以提升滑车架的机械效率,故C正确;XOj物理好资源网(原物理ok网)

D、滑车架的机械效率η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

机械绳子段数怎么数_机械效率怎么看绳子段数_机械效率与绳子的绕法有关吗XOj物理好资源网(原物理ok网)

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,可见滑车架的机械效率与提高物体的高度无关,所以,降低重物上升高度,不能提升滑车架的机械效率;故D错误;XOj物理好资源网(原物理ok网)

故选AC;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)实验表明:额外功越小,总功越接近有用功:进一步推理得出:假定没有额外功,总功等于有用功;可见使用任何机械不省功(采用了理想化推理法):XOj物理好资源网(原物理ok网)

AC、平面镜成像的规律、阿基米德原理可通过实验直接验证;XOj物理好资源网(原物理ok网)

B、而牛顿第一定理不能用实验直接验证,是在实验的基础下推理得出的;XOj物理好资源网(原物理ok网)

故选B。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)竖直;匀速;(2)丙;(3)AC;(4)B。XOj物理好资源网(原物理ok网)

9.解:XOj物理好资源网(原物理ok网)

(1)由实验数据可知,s=3h,所以滑车架由3段绳子承当物重,因而绳子应从动滑轮里面的挂钩开始绕起,如图所示:XOj物理好资源网(原物理ok网)

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(2)第4次实验的机械效率:η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%=XOj物理好资源网(原物理ok网)

×100%≈66.7%;XOj物理好资源网(原物理ok网)

这次实验做的总功是:XOj物理好资源网(原物理ok网)

W总=Fs=2N×0.3m=0.6J;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)由第1、2组数据可知,动滑轮重、钩码重均相同,钩码被提高的高度不同,但机械效率相同,可知同一滑车架的机械效率与物体被提高的高度无关;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)由第1、3、4组数据可知,动滑轮重、钩码被提高的高度相同,被提高的钩码重不同,机械效率不同,物重越大,机械效率越大,故推论为:同一滑车架匀速提高重物时,机械效率随被提高的物的降低而减小。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)见上图;(2)66.7;0.6;(3)物体被提高的高度;(4)被提高的物重。XOj物理好资源网(原物理ok网)

10.解:(1)在此实验中,提高的物体是钩码,同时须要用到测力计检测钩码的重力和绳端拉力;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(2)动滑轮的重力不可忽视,则克服动滑轮的重和绳与滑轮间的磨擦所做的功为额外功,从磨擦角度考虑,随着物体重力的降低,滑轮与绳子间磨擦会一定程度减小;XOj物理好资源网(原物理ok网)

同时,物重减小,有用功逐步减小,有用功占总功的比值在减小,所以机械效率逐步减小,但因为磨擦也在减小,故机械效率η与物体重力G的关系并不成反比,故C符合题意XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)为了验证推测二,滑车架机械效率与动滑轮所受的重力有关,要改变动滑轮的重力,故还需降低的实验器材是几个自重不同的滑轮;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)第一组实验数据知nF﹣G物=2×0.7N﹣1N=0.4N,第二组实验数据知nF﹣G物′=2×1.2N﹣2N=0.4N,第三组实验数据知nF﹣G物″=2×1.7N﹣3N=0.4N,XOj物理好资源网(原物理ok网)

故依照nF=G物+G动得:XOj物理好资源网(原物理ok网)

假如绳子能承受的最大拉力是2.2N,由F=XOj物理好资源网(原物理ok网)

(G物+G动)可得,XOj物理好资源网(原物理ok网)

提起物体的重力:XOj物理好资源网(原物理ok网)

G″=2F最大﹣G轮=2×2.2N﹣0.4N=4N,XOj物理好资源网(原物理ok网)

所以滑车架的机械效率最大为:XOj物理好资源网(原物理ok网)

η=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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≈90.9%,XOj物理好资源网(原物理ok网)

按照F=XOj物理好资源网(原物理ok网)

(G物+G动)知要保持省力的情况下提高物体,G物>G动,XOj物理好资源网(原物理ok网)

滑车架的机械效率最小为:XOj物理好资源网(原物理ok网)

η′=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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=50%,故滑车架的机械效率范围是小于50%大于等于90.9%。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)弹簧测力计;(2)C;(3)几个重力不同的动滑轮;(4)小于50%大于等于90.9%。XOj物理好资源网(原物理ok网)

11.解:(1)要使滑车架最省力,须要承当物重的绳子段数最多,所以要从动滑轮绕起如图所示:XOj物理好资源网(原物理ok网)

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(2)按照甲中的绕线方法可知,有3段绳子拉着动滑轮,则钩码上升的高度为:h=XOj物理好资源网(原物理ok网)

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=0.1m;XOj物理好资源网(原物理ok网)

则有用功为:W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J;总功为:W总=Fs=1N×0.3m=0.3J;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(3)要验证滑车架机械效率与重物上升高度是否有关时,须要控制滑车架的绕法相同、物体的重力相同,上升的高度不同,需选第1次、第2次实验数据作比较;XOj物理好资源网(原物理ok网)

(4)依据第1、3次实验数据可知,钩码上升的高度相同,钩码的重力不同,钩码重力越高,机械效率越大,故降低提高物体的重力可以增强机械效率。XOj物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)看法析;(2)0.1;0.3;0.2;(3)第1次、第2次;(4)降低提高物体的重力。XOj物理好资源网(原物理ok网)

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