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物理必考小明和小华完成“测量滑轮组的机械效率 的实验后.各记录一组数

2024-01-16 16:37:20信息公告559

小明和小华完成“测量滑轮组的机械效率”的实验后,各记录一组数据如下表:

姓名滑轮个数钩码重/N钩码升高/m拉力/N绳端移动距离/m
小明31.960.10.80.3
小华41.960.10.70.5
请你根据表格回答:(每个滑轮的规格一样)y4H物理好资源网(原物理ok网)

(1)画出小明的实验装置图.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(2)小明做的额外功是________J,所测滑轮组的机械效率为________;小华做的额外功是________J,所测滑轮组的机械效率为________.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(3)小华在实验中若去掉一个钩码,再测滑轮组的机械效率,其测量值与去掉前相比较要________(填“变大”“不变”或“变小”).y4H物理好资源网(原物理ok网)

(4)比较两个实验,造成滑轮组机械效率不同的原因是________.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(5)若实验中没有刻度尺,则只需要用弹簧测力计测出________、________,此时计算机械效率的表达式是η=________.

试题答案

解:(1)由表中数据可知,小明拉绳移动的距离是物体和动滑轮移动距离的3倍,所n=3;小华拉绳移动的距离是物体和动滑轮移动距离的5倍,所以n=5,根据“动奇定偶”画出实验装置图所示.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(2)小明做的有用功:W=Gh=1.96N×0.1m=0.196Jy4H物理好资源网(原物理ok网)

做的总功:W=Fs=0.8N×0.3N=0.24Ny4H物理好资源网(原物理ok网)

额外功:W=W-W=0.24N-0.196N=0.044Jy4H物理好资源网(原物理ok网)

机械效率为η==≈81.7%;y4H物理好资源网(原物理ok网)

小华做的有用功:W′=Gh=1.96N×0.1m=0.196Jy4H物理好资源网(原物理ok网)

做的总功:W′=F′s′=0.7N×0.5N=0.35Ny4H物理好资源网(原物理ok网)

额外功:W′=W′-W′=0.35N-0.196N=0.154Jy4H物理好资源网(原物理ok网)

机械效率为η===56%;y4H物理好资源网(原物理ok网)

(3)若去掉一个钩码,额外功不变,有用功减小,有用功在总功中所占比值减小,所以机械效率降低.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(4)小华的实验效率低的原因:动滑轮比小明的多,提升滑轮就要多做额外功,滑轮多则绳子与滑轮间摩擦力大,也要多做额外功.在有用功相同时,额外功多,机械效率低.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(5)滑轮组的机械效率公式η====.y4H物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)如上图所示;(2)0.044;81.7%;0.154;56%;(3)变小;(4)做的额外功不同;y4H物理好资源网(原物理ok网)

(5)钩码重G;弹簧测力计示数F;.y4H物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)由表中数据可知,小明拉绳移动的距离是物体和动滑轮移动距离的3倍,动滑轮被3根绳子承担;小华拉绳移动的距离是物体和动滑轮移动距离的5倍,动滑轮被5根绳子承担,根据“动奇定偶”画出实验装置图.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,由W=W-W求出额外功,最后根据η=求出机械效率.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(3)机械效率是有用功与总功之比,若额外功不变,有用功越小,滑轮组的机械效率越低.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(4)如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低.y4H物理好资源网(原物理ok网)

(5)根据滑轮组的机械效率公式W有用=Gh,而W=Fs代入η=即可解决.y4H物理好资源网(原物理ok网)

点评:此题主要考查了滑轮组的组装以及滑轮组机械效率的计算,并且考查了物重对机械效率的影响.y4H物理好资源网(原物理ok网)