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在“探究滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组采用A、B两种绕线方式不同的滑轮组进行实验,发现了一些实际问题.
(1)下表是实验中的几组数据,请在空白处填上相应的计算结果.
实验
次数


物块重
G/N
物块上升
的高度
h/m
有用功
W/J
拉力
F/N
弹簧测力
计移动的
距离s/m
总功
W/J
机械
效率
1 A 0.50 0.2 0.10 0.20 0.4 0.08 125%
2 A 1.90 0.2 0.38 0.95 0.4 0.38 100%
3 B 0.50 0.2 0.10 0.25 0.6
4 B 1.90 0.2 0.38 0.75 0.6 0.45 84.4%
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(2)实际中机械效率
 
 1(选填“>”、“=”或“<”),而表格中1、2两次实验的机械效率分别为100%和125%.这是什么原因?通过观察中图和右图,手持弹簧测力计在竖直方向时,发现指针的位置不同,中图中指针在零刻线的下方.
(3)经过分析,找到了机械效率为100%和125%的原因是:用滑轮组A进行实验时,弹簧测力计的示数比细绳实际的拉力要
 
,用测量值计算出的总功比细绳实际拉力做的功要
 
,因此测得的机械效率比实际效率要高.
(4)实验总结:在测量滑轮组机械效率的实验中,考虑弹簧测力计对读数的影响,测拉力时,弹簧测力计一般要竖直向
 
移动;若弹簧测力计倒置时测拉力,要先将指针调至零刻线处.
分析:(1)要解决此题,需要掌握总功、有用功、机械效率的概念.知道W有用=Gh、W=Fs、η=
W有用
W

(2)要知道在使用滑轮组时,总要克服额外功,所以有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.
由于弹簧测力计的弹簧测力计本身具有重力,所以如果物体的重力太小的话,造成的误差就会很大.
(3)在分析机械效率大的原因时,关键是从测力计的示数着手,拉力的误差会造成总功的误差.所以如果拉力偏小,则总功偏小,机械效率便会偏大.
(4)要知道竖直向上拉动测力计可以减少测力计本身对拉力的影响.
解答:解:(1)W总3=F3s3=0.25N×0.6m=0.15J;
η3=
W有用3
W总3
=
0.10J
0.15J
=66.7%
故答案为:0.15;66.7%.
(2)实际中,由于有用功总小于总功,所以机械效率总小于1.
而在第1、2次实验中,由表格中数据由两段绳子承担物重,所以拉力向下,由于测力计外壳本身有重力,所以此时所测拉力偏小,计算出的总功也会偏小,从而造成机械效率偏大甚至大于100%.
故答案为:<.
(3)因为弹簧测力计本身具有重力,所以当拉力方向竖直向下时,弹簧测力计的重力与测力计示数之和为绳端的实际拉力.所以所测的拉力比实际的拉力要小.
因此计算的总功偏小,根据公式η=
W有用
W
,有用功不变,总功偏小,所以测量的机械效率偏高.
故答案为:小;小.
(4)由于测力计本身重力的影响,所以向下拉力测力计误差会很大,所以测力计一般要竖直向上拉动.
故答案为:上.
点评:此题是测量滑轮组的机械效率.考查了有关总功、机械效率的计算.同时考查了机械效率小于1的原因及实验过程中弹簧测力计对实验结果的影响.要注意测力计对总功的影响.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

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两次实验,实验数据记录如下:
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次数 钩码重G/N 钩码上升的度h/m 拉力F/N 细线自由端移的距离s/m 机械效η/%
1 2.0 0.03 1.6 0.06  
2 3.0 0.05   0.1 75
(1)请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格.
(2)在实验操作中应沿竖直方向
 
拉动弹簧测力计,以便读出拉力大小.
(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.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

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两次实验,实验数据记录如下:

次数钩码重G/N钩码上升的度h/m拉力F/N细线自由端移的距离s/m机械效η/%
12.00.031.60.06
23.00.05 0.175
(1)请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格.
(2)在实验操作中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,以便读出拉力大小.
(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.

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科目:初中物理 来源: 题型:

小军和小民在用下图所示的实验装置完成了“测定滑轮组的机械效率”的实验后,想:在所用滑轮组一定的情况下,它的机械效率与哪些因素有关呢?两人根据各自的生活经验和所学知识提出了多种猜想,经过激烈讨论并虚心听取了其他同学的意见,最后形成了以下两个猜想:

猜想1  可能与提升的速度大小有关;

猜想2  可能与被提升的物体重有关.

小军和小民用图所示的实验装置对上面两个猜想进行了探究,得到的实验数据记录如下表.

小军的实验记录

物理量率

控制因素

钩码重N

绳端拉力N

机械效

较小提升速度

中等提升速度

较大提升速度

10

10

10

4.2

4.2

4.2

79.4%

79.4%

79.4%

小民的实验记录

物理量

控制因素

钩码重N

绳端拉力N

机械效率

大致相同的

提升速度

10

4.2

79.4%

15

6.0

83.3%

20

7.5

(1)请帮助小民完成表中的一项计算;

(2)分析小军和小民的实验数据,得到的实验结论是:在滑轮组一定的情况下,它的机械效率与______有关;它们的关系是: __________________________.

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科目:初中物理 来源:2009-2010学年江苏省宿迁市宿豫区实验中学九年级(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

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两次实验,实验数据记录如下:

次数钩码重G/N钩码上升的度h/m拉力F/N细线自由端移的距离s/m机械效η/%
12.00.031.60.06 
23.00.05 0.175
(1)请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格.
(2)在实验操作中应沿竖直方向______拉动弹簧测力计,以便读出拉力大小.
(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.

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