【题目】【辽宁省盘锦市2015年初中毕业升学考试】(8分)在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:
实验 次数 | 物重 G物/N | 动滑轮重 G动/N | 钩码上升的 高度h/m | 动力 F/N | 动力作用点移动的距离s/m | 滑轮组的机 械效率η/% |
1 | 1 | 0.5 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6 |
2 | 2 | 0.5 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6 |
3 | 4 | 0.5 | 0.1 | 2 | 0.3 |
|
4 | 4 | 1 | 0.1 |
| 0.5 | |
【答案】(1)绕线如下图所示;(2)竖直 1.6N 66.7%(3)1、2、3(4) 动滑轮重 0.15
【解析】试题分析:(1)由前3次的实验可知,动力作用点移动的距离s是钩码上升的高度h的3倍,所以可知滑轮组是由3段绳子吊着物体的,连线如下图所示;(2)测量绳端拉力F时,应尽量竖直匀速向上拉动弹簧测力计,这样测出的拉力最接近真实值,减小误差;乙图中弹簧测力计的示数为1.6 N,读数时应注意是从上向下来数刻线的,因为数值自上而下是增大的;第3次实验中的W有=Gh=4N×0.1m=0.4J,
W总=Fs=2N×0.3m=0.6J,所以滑轮组的机械效率为W有/W总=0.4N/0.6N=66.7%;(3)由表中第1、2、3 组数据可知,随着物重的增大,滑轮组的机械效率是增大的,所以同一滑轮组的机械效率与物重有关;⑷ 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动滑轮重有关,当其它条件不变,动滑轮重增大时,滑轮组的机械效率减小,这是因为所做的额外功增大了,额外功等于提升动滑轮所做的功,也等于总功减去有用功,此时的总功为W总=Fs=1.5N×0.5m=0.75J,W有=Gh=4N×0.1m=0.4J,提升动滑轮所做的功为2N×0.1m=0.2J,所以克服摩擦力所做的功为0.75J-0.4J-0.2J=0.15J。
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次数 | 入射角 | 反射角 |
1 | 20° | 20° |
2 | 40° | 40° |
3 | 60° | 60° |
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