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小明在“测量滑轮组机械效率”的实验中,设计了如图所示的装置.小明想:如果同一滑轮组的绕线方式不变,还有哪些因素会影响它的机械效率?通过思考,小明提出了下面的猜想:
猜想A:被提升的钩码重可能会影响滑轮组的机械效率;
猜想B:钩码匀速上升的速度可能会影响滑轮组的机械效率.
为了验证自己的猜想是否正确,小明分别对两个猜想进行了探究.实验数据如下表:
表一:钩码以相同的速度匀速上升
实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计的示数F/n弹簧测力计移动的距离s/m机械效率η
140.10.374.1%
260.12.483.3%
380.13.10.3
表二:钩码以不同的速度匀速上升
实验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m弹簧测力计的示数F/n弹簧测力计移动的距离s/m机械效率η
460.12.40.383.3%
560.12.40.383.3%
660.12.40.383.3%
(1)实验中,小明应沿______方向匀速拉动弹簧测力计,第1次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,读数为______N;
(2)第2次实验中弹簧测力计移动的距离为______m;
(3)第3次实验中滑轮组的机械效率是______;
(4)小明的实验中用到的科学研究方法是:______;
(5)综合分析表一、表二的数据,可得出结论:______.

解:(1)由图中滑轮组的结构可知拉力的方向是竖直向上;
由图知弹簧测力计的分度值为0.2N,读数应为1.8N.
(2)第2次实验中钩码上升的高度h=0.1m,所以弹簧测力计移动的距离s=nh=3×0.1m=0.3m.
(3)第3次实验中滑轮组的机械效率是η===≈87.9%.
(4)验证猜想A、B是否正确时,分别控制了要研究的量--被提升的钩码重、钩码匀速上升的速度不同、其他因素相同,这种研究方法是控制变量法.
(5)综合分析表一数据知:钩码提升的速度相同时钩码越重滑轮组的效率越高.说明:滑轮组的机械效率与被提升的钩码重有关,被提升的钩码越重滑轮组的机械效率越高.
综合分析表二的数据知:被提升的钩码重相同时钩码提升的速度不同滑轮组的效率相同.说明:滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度无关.
故答案为:(1)竖直向上;1.8;
(2)0.3;
(3)87.9%;
(4)控制变量法;
(5)滑轮组的机械效率与被提升的钩码重有关,钩码越重滑轮组的机械效率越高;滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度无关.
分析:(1)由图中滑轮组的结构可知拉力的方向;根据弹簧测力计的读数方法读出弹簧测力计的读数:明确每一个大格和每一个小格代表的示数,根据指针的位置读数.
(2)由图可知承担物重的绳子股数n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h.
(3)根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率.
(4)物理学中对于多因素或多变量的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法.
(5)比较实验1、2、3的条件和机械效率大小,可得出被提升的钩码重对滑轮组机械效率的影响;
比较实验4、5、6的条件和机械效率大小,可得出钩码匀速上升的速度对滑轮组机械效率的是否有影响.
点评:影响滑轮组机械效率的因素有提升物体的重力、动滑轮重力、绳子段数和摩擦等,研究时采用了控制变量法的思想.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量
次数
钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率 η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;第1次实验测得的机械效率为
74%
74%

(2)分析表中数据可知:第2次实验是用
b
b
图做的;第4次实验是用
c
c
图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,
增大物体的重力
增大物体的重力
可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率
越小
越小
.分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
无关
无关

(4)若小明在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,则测出的机械效率将
不变
不变
(选填“变大”、“不变”或“变小”).

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

(2011?张家港市模拟)小明在“测量滑轮组机械效率”的实验中,设计了如图所示的装置.小明想:如果同一滑轮组的绕线方式不变,还有哪些因素会影响它的机械效率?通过思考,小明提出了下面的猜想:
猜想A:被提升的钩码重可能会影响滑轮组的机械效率;
猜想B:钩码匀速上升的速度可能会影响滑轮组的机械效率.
为了验证自己的猜想是否正确,小明分别对两个猜想进行了探究.实验数据如下表:
表一:钩码以相同的速度匀速上升
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计的示数F/n 弹簧测力计移动的距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 0.3 74.1%
2 6 0.1 2.4 83.3%
3 8 0.1 3.1 0.3
表二:钩码以不同的速度匀速上升
实验次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 弹簧测力计的示数F/n 弹簧测力计移动的距离s/m 机械效率η
4 6 0.1 2.4 0.3 83.3%
5 6 0.1 2.4 0.3 83.3%
6 6 0.1 2.4 0.3 83.3%
(1)实验中,小明应沿
竖直向上
竖直向上
方向匀速拉动弹簧测力计,第1次实验时,弹簧测力计的示数如图所示,读数为
1.8
1.8
N;
(2)第2次实验中弹簧测力计移动的距离为
0.3
0.3
m;
(3)第3次实验中滑轮组的机械效率是
87.9%
87.9%

(4)小明的实验中用到的科学研究方法是:
控制变量法
控制变量法

(5)综合分析表一、表二的数据,可得出结论:
滑轮组的机械效率与被提升的钩码重有关,钩码越重滑轮组的机械效率越高;
滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度无关.
滑轮组的机械效率与被提升的钩码重有关,钩码越重滑轮组的机械效率越高;
滑轮组的机械效率与钩码匀速上升的速度无关.

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科目:初中物理 来源: 题型:

小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重
2N,测得的数据如下表:
物理量

实验次数
钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应尽量竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
(2)第1次实验测得的机械效率为
74%
74%
.(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用
b
b
图做的;第4次实验是用
c
c
图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,
增加物重
增加物重
可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率
越低
越低

(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
无关
无关

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2012?遵义)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,

实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量

实验次数
钩码总重G/N 钩码上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动距离s/m 机械效率η
1 4 0.1 1.8 0.3
2 6 0.1 2.4 0.3 83%
3 4 0.1 1.4 0.5 57%
4 4 0.2 1.4 1.0 57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
(2)第1次实验测得的机械效率为
74%
74%
.(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:第2次实验是用
b
b
图做的;第4次实验是用
c
c
图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,
提高物重
提高物重
可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率
越低
越低

(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度
无关
无关

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科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网小明在“测量滑轮组机械效率”的实验中:
实验器材:滑轮;钩码;细绳;铁架台;弹簧测力计;刻度尺.
实验步骤:
(1)组装好滑轮组后他匀速向上拉弹簧测力计并在运动中读数,如图所示.
(2)记录数据如下,请你将下表填写完整:
钩码重力G/N 钩码上升高度h/m 绳自由端所受拉力F/N 绳子自由端移动距离s/m
6N 0.1m
(3)本次试验做的总功是:
 
J.机械效率是:
 

(4)小明小组改变钩码重力又做了两次,他们这样做的目的是:
 
(选:A或B)
A.多次测量算出平均值来减小误差.
B.探究机械效率与所挂重物重力大小有什么关系.

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