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课件网) 第十二章 简单机械 第4节 机械效率 第2课时 测量滑轮组的机械效率 基础过关全练 重点实验 测量滑轮组的机械效率 1.(新独家原创)小佘同学所在的实验小组采用如图所示的实 验装置测量滑轮组的机械效率。 【获取证据】 (1)除了图中的实验器材外还需要用到的测量工具是 ;实验中应 缓慢拉动弹簧测力计。 (2)实验小组进行了3次实验,数据如表所示(不计绳重)。 刻度尺 竖直向上匀速 实验次数 1 2 3 钩码的重力G/N 2 4 6 钩码上升的高度h/cm 5 5 5 拉力F/N 1 1.8 2.4 绳子自由端移动的距离s/cm 15 15 15 机械效率η 66.7% 74.1% 【解释证据】 (3)第3次实验中,滑轮组的机械效率是 (结果保留 到0.1%)。 (4)比较3次实验,可以得出结论: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”)。 83.3% 高 【交流反思】 (5)同学们发现测量过程中弹簧测力计示数不稳定,认为应该 静止读数。你认为这种做法 (选填“正确”或 “不正确”),理由是 。 (6)若用该滑轮组提升重8 N的钩码,则其机械效率最接近于 。 A.58.4% B.78.6% C.81.3% D.87.0% 不正确 没有考虑摩擦对滑轮组机械效率的影响, 会导致测力计示数偏小 D 解析 (1)实验中还需测量钩码和绳子自由端移动的距离,因 此还需要用到的测量工具是刻度尺;实验中为了保证弹簧测 力计的示数稳定,且示数大小与绳子拉力的大小相等,应该沿 竖直向上的方向匀速缓慢拉动弹簧测力计。(3)第3次实验中, 有用功为W有3=G3h3=6 N×0.05 m=0.3 J,总功为W总3=F3s3=2.4 N×0.15 m=0.36 J,则滑轮组的机械效率为η3= = ≈83.3%。 (4)分析3组实验数据可知,使用同一滑轮组,提升物体的重力 越大,滑轮组的机械效率越高。(5)若在弹簧测力计静止时读数, 会因没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响而使得测出的拉力偏小,因此这种做法是错误的。(6)由(4)中所得结论可知,使用同一滑轮组提升重物时,重物的重力越大,滑轮组的机械效率越大,所以若用该滑轮组提升重8 N的钩码,提升钩码的重力比第3次实验的大,则滑轮组的机械效率应比第3次的机械效率大,所以D选项符合题意。 能力提升全练 2.(新中考·分析论证)(2023江苏南通崇川期末,23,★★)物 理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值 叫作机械效益(用“MA”表示),根据机械效益可以比较省力 程度。那么,滑轮组的机械效益与哪些因素有关呢 小明提 出三个猜想: 猜想一:与物体重力大小有关; 猜想二:与吊起动滑轮的绳子股数有关; 猜想三:与动滑轮重力大小有关。 小明组装了如图甲、乙、丙所示的滑轮组,其中图甲、乙中 每个滑轮的质量为m1,图丙中每个滑轮的质量为m2,m1=2m2,利 用这三个滑轮组进行实验,测得5组数据,再将图丙的滑轮先 后更换两次,测得2组数据。不计绳重和摩擦,实验数据如表。 序号 物重G/N 吊起动滑轮的绳子股数n 拉力F/N 机械效益MA 1 6 2 4.0 1.5 2 8 2 5.0 1.6 3 10 2 6.0 1.7 4 8 3 3.3 2.4 5 8 4 2.5 3.2 6 8 4 3.0 2.7 7 8 4 3.5 2.3 (1)分析1、2、3三组数据可知,其他条件相同时, 越大,滑轮组的机械效益越大,其省的力 (选填 “越多”“越少”或“不变”)。 (2)分析数据可知,当其他条件相同时,机械效益与吊起动滑 轮的绳子股数n的定量关系是 。 (3) 三次实验是为了探究机械效益MA与动滑轮重的关系。 物重 越多 MA=0.8n 5、6、7 (4)用表格中第7次实验的滑轮组,匀速提升重10 N的物体,则 该滑轮组的机械效益为 ,机械效率为 。 (5)同一滑轮组的机械效益增大时,其机械效率 (选填“变小”“不变”或“变大”),机械效率与机械效益 的比值 (选填 ... ...
