2020年中考物理 实验复习必刷题 13 滑轮组机械效率的测量(含解析)_第1页
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13 滑轮组机械效率的测量一、实验探究题(共15题)1.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某一实验小组用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。次数钩码重/n钩码上升距离/cm弹簧测力计示数/n弹簧测力计上升距离/cm机械效率12100.83083.3%24101.53036103090.9%(1)实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计;(2)在第2次实验中,滑轮组的机械效率为_(结果保留一位小数);(3)分析数据可得结论:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_(选填“高”或“低”);(4)根据实验结论推测,使用该滑轮组再次将重8n的物体匀速提升10cm,此时滑轮组的机械效率可能为 。a.71.6%b.82.6%c.92.4%d.100%(5)另一实验小组改变动滑轮的重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图丁的图象。分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越_(选填“高”或“低”);分析图象中的a点可知,被提升物体所受的重力为_n(忽略绳重和摩擦)2.某实验小组的同学用如图(甲)所示的器材,探究影响滑轮组机械效率的因素(1)要提起图(甲)中的重物,请完成滑轮组的绕线(要求拉力最省)该实验小组的同学将图(甲)中的物体换成钩码,采用图(乙)所示的绕线方法,测得滑轮组的机械效率如下表所示实验次数钩码重量g/n钩码上升高度h/m拉力f/n拉力f通过距离s/m机械效率/%10.500.200.420.406021.000.200.760.4031.500.201.050.407142.000.201.380.407252.500.201.680.4074第二次实验,滑轮组的机械效率2=_%(计算结果保留整数位)(2)请根据上表中的数据,在如图的坐标中用光滑曲线画出与g的关系图(3)根据以上信息,可以得出:随着提升物重的增加,滑轮组的机械效率_(选填“增大”、“减小”或“不变”)(4)本次实验中,除物重外,影响该滑轮组机械效率的主要因素还有_、_(5)在某一次测量中,将图(乙)中f的方向改为图(丙)所示,其它条件不变,滑轮组的机械效率_改变(选填“会”或“不会”)3.如图所示是测量滑轮组的机械效率的实验装置,相关数据记录在表中实验序号钩码重/n钩码上升的高度/m绳端的拉力/n绳端移动的距离/m机械效率140.101.80.3260.102.50.3360.152.5(1)请分析表格中实验数据,在下图中画出滑轮组的绕线方法(2)实验中,使用滑轮组提升重物时,应竖直向上_拉动弹簧测力计(3)第三次实验中,绳端移动的距离为_,滑轮组的机械效率为_(4)分析实验数据发现,同一滑轮组提升重物的重力变大时,滑轮组的机械效率将_(选填“变大”“变小”或“不变”)4.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示(1)实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计,使钩码上升(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验实验次数物理量123钩码重g/n446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力f/n1.81.62.4绳端移动距离s/m0.30.40.3机械效率74.1%62.5%(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率_(选填“越高”、“不变”或“越低”)(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次试验中空缺的数据应为:机械效率=_(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,_5.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示123钩码重g/n446钩码上升高度h/m0.10.10.1绳端拉力f/n1.81.6绳端移动距离s/m0.30.4机械效率74.1%62.5%(1)实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计,使钩码上升(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用_(选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率_(选填“越高”、“不变”或“越低”)(4)小组同学再用第1次实验中使用的装置做第3次试验,测力计的示数如图丙所示,表中第3次试验中空缺的数据应为:绳端拉力f=_n,绳端移动距离s=_m,机械效率=_(5)比较第1次实验和第3次实验可得出结论:使用同一滑轮组,_6.某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图:实验次数钩码重g/n钩码上升高度h/m拉力f/n绳端移动距离s/m机械效率140.11.80.374%240.11.40.557%360.12.40.3(1)通过表中数据可分析出实验2是用_(选填“甲”或“乙”)图做的实验(2)第三次实验的机械效率是_(百分号前保留整数)(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越_(选填“高”或“低”)(4)比较实验1和实验3可得结论:使用同一滑轮组,_,可以提高滑轮组的机械效率7.小华等同学在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示实验次数钩码重力g/n钩码上升高度h/m绳端拉力f/n绳端移动距离s/m机械效率120.11.390.272%220.10.900.374%340.11.510.388%440.11.25(1)实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计(2)小华发现实验过程中边拉边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,你认为他的想法_(选填“正确”或“不正确”),因为他没有考虑到_对滑轮组机械效率的影响(3)用丁图装置进行实验,得出表中第4次实验数据,请问表中的值为_;的值为_(4)通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越_(5)对第1次实验的机械效率略小于第2次实验的原因,做出合理的解释:_8.下面是小明和小红的“测量滑轮组的机械效率”实验报告实验名称:测量滑轮组的机械效率实验步骤:(1)观察弹簧测力计的量程、_并观察指针是否指在零刻度线,(2)如图所示,测量物体g所受的重力为_。(3)如图所示,实验过程中,要_竖直向上拉动弹簧测力计并读出拉力f的数值,用_测出的物体g上升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,将数据填入表格,根据表格中的数据,可以知道他们选用的滑轮组是_(选填”甲“或“乙”)(4)仅改变重物g上升的高度,重复上面的实验,记录并计算实验数据实验记录:实验次数物体重量g/n物体上升高度h/cm拉力f/n拉力移动的距离s/cm机械效率/% 15.001.8015.0085.2%28.001.7724.0086.6%310.001.7530.0087.6%实验结论:滑轮组的机械效率与所提升物体的高度有关。实验讨论与交流小明和小红的实验结论:_(选填“科学”或”不科学”)。小明认为提升的物重会影响该滑轮组的机械效率,建议进一步探究;改变_,重复实验(3)步骤,计算出机械效率进行比较分析。9.小明同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中。(1)实验中应竖直方向_拉动弹簧测力计,为了能准确测量绳子自由端的拉力f,应该在弹簧测力计_(填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数。(2)小明同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分_ (3)根据表中数据,在如图1中画出小明同学实验时滑轮组的连接装置图。(4)同学小丽观察并分析了小明的实验后,认为小明的实验中,可少用一种测量工具,也能测出滑轮组的机械效率。答:去掉_;此时滑轮组的机械效率的表达式为_ (依据实验装置图和所测物理量)。(5)小华在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验(滑轮的规格相同),如图2所示。小华多使用一个滑轮,目的是为了改变_。当小华和小明使用各自的滑轮提升相同的钩码时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率_(选填“相同”或“不相同”)。10.在探究滑轮组的机械效率时,小明利用两组滑轮组进行了5次测量,测得数据如表:实验次数动滑轮重g动/n物重g/n钩码上升高度h/m动力f/n动力作用点移动距离s/m滑轮组的机械效率/%10.510.10.70.347.620.510.20.70.647.630.520.11.10.360.640.540.120.366.75140.11.60.5(1)请根据前四组数据,在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法(2)实验中应沿竖直方向_拉动弹簧测力计(3)表格中编号处数据应为_;(4)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与_无关(5)由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和_有关(6)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”分析表中数据,你认为这句话是_的(填“正确”或“错误”)11.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如表所示次数物体的重力g/n提升高度h/m拉力f/n绳端移动的距离s/m机械效率120.110.366.7%230.11.40.371.4%340.11.80.374.1%420.11.50.2(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_(结果精确到0.1%)这次数据是用图中_(填“甲”或“乙”)所示的滑轮组测得的(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定,若要增大滑轮组的机械效率,应该_在第1次实验中,拉力f所做的额外功为_j(3)某同学认为,使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大,他的想法正确吗?请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断:_(选填“正确”或“错误”)12.物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示次数钩码所受的重力g/n钩码提升高度h/m拉力f/n绳端移动距离s/m机械效率110.10.70.347.6%210.20.70.647.6%320.11.10.360.6%440.12.00.3(1)实验中应竖直向上_拉动弹簧测力计(2)第4次实验测得的机械效率为_% (3)比较_两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关:比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组,_越大,机械效率越高,第4次拉力做的额外功与第3次相比_(选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是_13.小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6n,如图1所示重物从原来图1的位置被提升到图2的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直_上升。弹簧测力计的示数如图2所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是_n,滑轮组的机械效率是_%。(2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中a重5n,b重8n,c重12n,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块_(选填“a”、“b”或“c”),原因是_。(忽略绳重及一切摩擦)(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而_(选填“变大”或“变小”)。14.在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下:(1)在表中空格处填下适当的数据_(机械效率用百分数表示,保留一位小数)。(2)在实验操作中应竖直向上_拉动弹簧测力计。(3)从实验数据分析得出:使用同一滑轮组,_可以提高滑轮组的机械效率。(4)滑轮组的机械效率可能还与其它因素有关,请你作出恰当的猜想:滑轮组的机械效率与_、_有关(写出两种影响因素)。15.小红用如图甲所示的装置进行“测滑轮组机械效率”的实验(忽略绳重和摩擦)。(1)实验中,应该在_时(选填以下正确选项前的字母),读取测力计示数;a.竖直匀速拉动b.竖直加速拉动c.静止d.任意方向匀速拉动(2)若重物以0.lm/s的速度匀速上升,则弹簧测力计竖直向上移动的速度为_m/s。(3)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图象,分析可知:被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越_。(4)分析图象中的a点可知,被提升物体所受的重力为_n。(5)小红在上述实验的基础上多使用一个滑轮再次做了实验,如图丙所示。小红多使用一个滑轮,目的是_。(选填以下选项前的字母) a.可以省力b.可以省功c.可以省距离d.可以改变拉力的方向(6)小红同学分别使用动滑轮重相同的甲、丙滑轮组提升相同的重物时,甲、丙滑轮组的机械效率_(选填“相同”或“不相同”)。答案解析部分一、实验探究题1.【答案】(1)匀速(2)88.9%(3)高(4)c(5)低;12 【解析】【解答】解:(1)在实验过程中,应沿竖直方向匀速向上拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,受到平衡力的作用,测力计示数才等于拉力大小;(2)由表中数据可得,第2次实验中滑轮组的机械效率为:100%88.9%;(3)纵向分析数据可得结论:用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;(4)根据“用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高”,所以,使用该滑轮组再次将重8n的物体匀速提升10cm(此时物重比第3次实验的物重还大),则此时滑轮组的机械效率可能为92.1%,不可能为100%,故答案为:c;(5)根据图丁可知,被提升物体所受的重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低;根据图丁可知,当动滑轮重为4n时,滑轮组的机械效率为75%;忽略绳重和摩擦,滑轮组的机械效率,所以,被提升物体所受的重力:g12n。故答案为:(1)匀速;(2)88.9%;(3)高;(4)c;(5)低;12。【分析】(1)要匀速竖直向上拉动弹簧测力计,此时拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(2)根据公式可计算出机械效率;(3)结合实验数据,利用控制变量发进行分析得出结论.(5)根据机械效率与动滑轮重的关系得出相应的结论;忽略绳重和摩擦,根据即可求出被提升物体所受的重力.2.【答案】(1)66(2)解:根据表中数据,先画点再描线,如下图所示:(3)增大(4)绳与轮的摩擦;轮与轴的摩擦(5)不会【解析】【解答】解:(1)分析可知,滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重,故其绕绳如下:(2)根据表中的数据,代入公式计算得:= = = =66%;(4)读取图象可获得信息,随着物重的增大,滑轮组的机械效率逐渐增大;(5)影响滑轮组机械效率的因素主要有物重、动滑轮重、绳重、摩擦等,在本次实验中,动滑轮重和绳重都是不变的,因此,除物重外,影响滑轮组机械效率的因素就只有摩擦了,包括绳与轮的摩擦和轮与轴的摩擦;(6)读图可知,绳端最后绕过的是定滑轮,定滑轮只改变力的方向,不影响力的大小,因此,拉力的最终方向不影响力的大小变化,机械效率当然也就不会变化故答案为:(1)如图;(2)66;(3)如图;(4)增大;(5)绳与轮的摩擦;轮与轴的摩擦;(6)不会【分析】(1)由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,其最省力的绕线方法就是由三段绳子承担物重,据此来进行绕线;(2)根据表中数据,利用公式= = 可求出机械效率的大小;(3)根据表中数据,先画点,再描线即可;(4)结合图线的变化趋势或分析表中的数据,均可得出随着物重的增加,机械效率的变化情况;(5)影响滑轮组机械效率的因素主要有物重、动滑轮重、绳重、摩擦等,据此来解答;(6)观察图可知,绳端最后绕过的是定滑轮,定滑轮只起改变力的方向的作用,对力的大小不会产生影响3.【答案】(1)解:见图(2)匀速(3)0.45m;80%(4)变大【解析】【解答】解:(1)当钩码升高0.1m时,绳子自由端移动0.3m,n= = =3,说明物体有三段绳子承担,绳子的段数是奇数,从动滑轮开始绕起,如图所示:(2)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;(3)由图示可知,滑轮组承重绳子有效股数n=3,第3次测量中,弹簧测力计移动的距离s=nh=30.15m=0.45m;第3次测量中,弹簧测力计移动的距离s=nh=30.15m=0.45m;滑轮组的机械效率3= = = 100%=80%;(4)根据第1次和第2次数据可知,机械效率分别为:1= = = 100%74%;2= = = 100%=80%;两次所用滑轮组相同,但第2次物重大于第1次物重,机械效率也大于第1次的机械效率,所以可得使用同一滑轮组,提高物重可以提高滑轮组的机械效率故答案为:(1)见上图;(2)匀速;(3)0.45m;80%;(4)变大【分析】(1)通过物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,确定绳子的段数,确定滑轮组的绕法;(2)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(3)重物和动滑轮有三段绳子承担,绳子移动的距离物体升高距离的3倍;根据公式械效率= = 可计算出机械效率;(4)根据1、2次实验中的物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离,求出机械效率,然后得出结论4.【答案】(1)匀速(2)乙(3)越低(4)83.3%(5)增加提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率【解析】【解答】解:(1)实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计的,这样示数才会稳定,所读出的数值才等于拉力的大小;(2)实验2,物体升高0.1m,绳子自由端移动0.4m,说明物体和动滑轮有4段绳子承担,所以实验2数据是由乙滑轮组进行的;(3)根据表中数据,由n= 可知,实验1中n=3,实验2中n=4,显然实验1选择甲图进行实验,实验2选择乙图进行实验,并且提升物体的重力相同,实验1的机械效率大于实验2的机械效率,故可得出的结论是:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;(4)第3次试验的机械效率为:= = = 100%83.3%;(5)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率故答案为:(1)匀速;(2)乙;(3)越低;(4)83.3%;(5)增加提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率【分析】(1)实验中要匀速拉动弹簧测力计,这样示数才与拉力相同,并有利于准确读数;(2)根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,判断承担物体和动滑轮绳子的段数通过绳子的段数进行判断;(3)比较实验1和2的实验数据和所选装置的不同,根据共同点和不同点得出正确结论;(4)知道物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离,求出有用功、总功和机械效率;(5)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高5.【答案】(1)匀速;(2);(3);(4);(5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高(2)乙(3)越低(4)2.4;0.3;83.3%(5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高【解析】【解答】解:(1)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定;(2)实验2,物体升高0.1m,绳子自由端移动0.5m,说明物体和动滑轮有5段绳子承担,所以实验2数据是由乙滑轮组进行的;(3)由实验1和实验3可得:使用同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以增加物体的重力,可以提高滑轮组的机械效率;(4)由丙图知,测力计的分度值为0.2n,其示数为2.4n;由表中第1次实验数据可知,绳端移动的距离是钩码上升高度的3倍,第三次实验使用同样的装置,则第3次实验:绳端移动距离s=3h=30.1m=0.3m,机械效率= = = 100%83.3%;(5)由表中第1次实验和第3次实验数据可知:使用同一滑轮组,提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高故答案为:(1)匀速;(2)乙;(3)越低;(4)2.4;0.3;83.3%;(5)提升的重物越重,滑轮组的机械效率越高【分析】(1)只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(2)根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离,判断承担物体和动滑轮绳子的段数通过绳子的段数进行判断;(3)在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关,在提起的物重一定时,动滑轮越重,机械效率越低;在动滑轮重相同时,提起的物体越重,机械效率越高;(4)在进行测力计的读数时,注意测力计的分度值;根据表中实验数据求出绳子移动的距离,应用效率公式求出滑轮组效率;(5)根据实验控制的变量与表中实验数据分析答题6.【答案】(1)乙(2)83%(3)低(4)提升的物体越重【解析】【解答】解:(1)读图可知,乙用3段绳子吊着物体,因此s=5h,分析表中的数据可以看出,实验2符合这一倍数关系;(2)实验2的机械效率= 100%= 100%= 100%83.3%;(3)实验1和2中,提升重物相同,距离相同,只是滑轮组不同,尤其是动滑轮的个数不同,实验2的机械效率低于实验1,因此可得出:使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率越低;(4)实验1和3中,滑轮组相同,实验3提升的重物大于实验1,机械效率也更高,说明:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高故答案为:(1)乙;(2)83%;(3)低;(4)提升的物体越重【分析】(1)通过观察承担物重的绳子的段数,再分析表格中s与h的关系,可判断实验1是用哪个装置进行的实验;(2)实验3的机械效率可通过公式代入相关数据进行计算得出;(3)比较实验1和2的条件和机械效率大小,可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响;(4)比较实验1和3的条件和机械效率大小,可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响7.【答案】(1)匀速(2)不正确;摩擦力(3)0.4;80%(4)大(5)第1次实验的摩擦力比第2次大些【解析】【解答】(1)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使物体匀速升高,此时系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小;(2)小组同学发现实验过程中边拉动边读数,弹簧测力计示数不稳定,应该静止读数,他的想法不正确,因为她没有考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,导致测力计示数偏小;(3)由图丁知,绳子的有效段数n=4,在第4次实验中,绳端移动的距离:s=4h=40.1m=0.4m;第4次实验测得的机械效率为:= = = 100%=80%;如下表所示:实验次数钩码重量g/n钩码上升高度h/m绳端拉力f/n绳端移动距离s/m机械效率140.12.70.274%240.11.80.374%380.13.10.386%480.12.50.480%通过比较2、3两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越大。(5) 因为第一次实验中定滑轮轮轴间的摩擦略大于第二次中的摩擦,所以第1次实验的机械效率略小于第2次实验。【分析】系统处于平衡状态,测力计示数才等于拉力大小,所以竖直向上匀速拉动弹簧测力计;考虑到绳子与轮之间的摩擦对滑轮组机械效率的影响,不应该静止拉动弹簧测力计,利用s=4h和机械效率的计算公式可求出,分析数据可得同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高,考虑摩擦对实验的影响.8.【答案】(1)分度值(2)4.6n (3)匀速;刻度尺;乙(4)不科学;物重【解析】【解答】(1)使用弹簧测力计前,观察测力计的量程、分度值和指针是否指向零刻度线;(2)根据图像,测力计的指针指向4n超过3格,示数为4.6n;(3)测量滑轮组的机械效率时,拉动测力计要匀速直线拉动,并利用刻度尺测量距离,根据表格中数据,拉力移动的距离是物体上升高度是3倍,说明滑轮组有3股绳,实验时选用了乙图;(4)由于测量过程中有误差,所以滑轮组的机械效率和物体上升高度无关,实验结论不科学,若探究物体重力对机械效率的影响,要改变物重再进行实验。【分析】(1)使用测量仪器前,要观察量程、分度值和指针是否在零刻度线;(2)根据测力计指针位置读数测量力的大小;(3)实验时要匀速直线拉动测力计,并利用刻度尺测量长度;(4)实验时有误差,要多次实验探究普遍规律。9.【答案】(1)匀速;缓慢匀速提升(2)83.3%(3)解:如图所示: (4)刻度尺;=g/3f100%(5)力的方向;相同【解析】【解答】(1)由二力平衡的条件可知,只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时,弹簧测力计的示数才和绳子的拉力相等在缓慢提升物体时,还需克服机械摩擦做功,所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率,所以需在缓慢匀速提升时读数;(2)效率= ;(3)由表格中数据可知,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,所以此滑轮组由3段绳子承担物重故绕线如图:;(4)由于此滑轮组由3段绳子承担物重,则= ,所以,去掉的器材是刻度尺,少测哪两个数据为物体提高的高度h和绳自由端拉动距离s(5)由于定滑轮不能省力,只能改为力的方向,故增加一个定滑轮目的是为了改变施力方向;忽略绳重与摩擦,提升重物时,要克服动滑轮做额外功,由两图示滑轮组可知,两滑轮组的动滑轮相同;所以当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,克服动滑轮重力做的额外功相同,做的有用功相等,总功相等,则两滑轮组的效率相同【分析】此题是测量滑轮组的机械效率,其中考查了机械效率的计算及应用,同时还考查了影响滑轮组机械效率的因素,知道滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关,如果动滑轮重不变,物体越重,机械效率越高;如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低.(1)实验时应沿竖直方向匀速拉动测力计.(2)根据效率公式分析答题.(3)根据s=nh判断滑轮组承重绳子的有效股数,然后画出滑轮组的绕法;(4)由100%判断去掉的实验器材和少测的实验数据.(5)定滑轮不能省力,只能改为力的方向; 计算滑轮组的机械效率时,若忽略绳重及摩擦,则额外功就是提升动滑轮所做的功,在有用功不变的情况下,即可判断机械效率的情况.10.【答案】(1)(2)匀速(3)50.0(4)提升高度(5)提升物重(6)错误【解析】【解答】由前4组实验数据知,s=3h,所以滑轮组由3段绳子承担物重,因此应从动滑轮绕起,绳子绕法如图所示:实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样才能准确测出拉力的值;表格中编号处数据应为;由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与提升高度无关;由表中第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与摩擦和提升物重无关;有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”分析表中数据知道是错误的。【分析】通过机械效率计算公式化简后为,从公式中可看出滑轮组机械效率与物体上升高度无关;没有省功的机械,只有省力的机械。11.【答案】(1)66.7%;乙(2)增加物重;0.1(3)错误【解析】【解答】解:(1)第4次实验的机械效率:= = = 100%66.7%;由s=nh可得,n= = =2,而图乙中提升物体绳子条数为2,故选择装置乙(2)比较第1、2、3次实验数据可知,对于同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率越高,因此增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;根据第1次实验数据可知,w有=gh=2n0.1m=0.2j;w总=fs=1n0.3m=0.3j;由w总=w有+w额可得,w额=w总w有=0.3j0.2j=0.1j;(3)使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时,越省力的滑轮组其机械效率越大的说法是错误的;比较第1、4次实验数据可知,第1次比第4次省力,但两次的机械效率却相同故答案为:(1)66.7%;乙;(2)增加物重;0.1;(3)错误【分析】(1)根据= = 求出第4次实验的机械效率;然后根据s=nh求出提升物体绳子的条数,从而确定滑轮组的装置;(2)比较第1、2、3次实验数据,钩码升高的距离相同,绳子自由端移动的距离相同,说明使用的是同一装置,所做的额外功相同,提起的重物不同,机械效率不同据此得出结论先根据w有=gh和w总=fs求出有用功和总功,然后根据w总=w有+w额即可求出拉力所做的额外功;(3)比较1、4次实验数据进行分析,并得出相应的结论12.【答案】(1)匀速(2)66.7(3)1、2;提起的物体重力;增大;有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大【解析】【解答】解:(1)实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,便于读数(2)由表格第4次实验数据,机械效率大小为:= 100%= 100%= 100%66.7%;(3)探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,应控制其他因素不变,只改变物体被提高高度,由表格数据可知,应比较1、2两次实验;比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高;根据w额=w总w有=fsgh,w额3=f3sg3h=1.1n0.3m2n0.1m=0.13j,w额4=f4sg4h=2.0n0.3m4n0.1m=0.2j,所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07j;w有3=g3h=2n0.1m=0.2j,w有4=g4h=4n0.1m=0.4j,有用功增大了0.2j由此可知,有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大,即机械效率增大故答案为:(1)匀速;(2)66.7;(3)1、2;提起的物体重力;增大;有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大【分析】(1)应竖直匀速拉动测力计,这样拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定;(2)根据= = 计算机械效率;(3)探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系时,应控制其他因素不变,只改变物体被提高高度;由第3、4实验数据,找到不变量和改变的量,分析机械效率的影响因素;根据w额=w总w有=fsgh计算3、4两次实验的额外功的大小比较,从而分析提高机械效率办法13.【答案】(1)匀速;2.4;50(2)c;所需拉力超过弹簧测力计的量程(3)变大【解析】【解答】解:(1)在提升过程中应使弹簧测力计竖直匀速上升;由图2可知,弹簧测力计的示数是2.4n,滑轮组绳子自由端受到的拉力是2.4n;由图1所示刻度尺可知,物体上升的高度h10cm0.1m,有用功w有用gh3.6n0.1m0.36j,由图1所示可知,滑轮组承重绳子的股数n3,绳子自由端移动的距离snh30.1m0.3m,拉力做的总功w总fs2.4n0.3m0.72j;滑轮组的机械效率100%100%50%。(2)由图1所示弹簧测力计可知,弹簧测力计

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