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在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图A所示装置测得了四...

在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用如图A所示装置测得了四组数据,如下表所示.
试验次数钩码重G/N钩码上升的高度h/cm测力计的示数F/N测力计移动的距离s/cm
1321.26
2351.215
3381.226
43101.230
(1)前三次实验中,第______次实验数据明显出现错误,应当剔除.
(2)第四次实验中,有用功是______J,滑轮组的机械效率为______
(3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与______是否有关.
(4)小红在以上实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图B所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了______
②当两位同学使用各自的滑轮组提升同一重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率______(填“相同”或“不相同”),理由是:______

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(1)要解决此题,需要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系:s=nh. (2)掌握有用功、总功、机械效率的概念.在此题中有用功是克服钩码的重力做的功;总功时拉力F做的功;机械效率等于有用功与总功之比. (3)要得出结论,需要注意分析表格中各数据,分析改变的量,机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的. (4)定滑轮不省力但能改变力的方向,在忽略绳重及摩擦的前提下,滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮的重力有关. 【解析】 (1)前三次实验中,1、2两次实验绳端移动距离都是物体上升高度的3倍,可知此滑轮组由3段绳子承担物重,而第三次绳端移动距离与钩码上升高度的关系错误,所以应当剔除. 故答案为:3. (2)第四次实验的钩码重G=3N,钩码上升高度h=10cm=0.1m. 所以有用功为:W有用=Gh=3N×0.1m=0.3J; 测力计示数即拉力为F=1.2N,绳端移动距离为s=30cm=0.3m 所以总功为:W总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J; 所以机械效率为:η=×100%=×100%≈83.3%. 故答案为:0.3;83.3%. (3)由表格中数据可以看出,在4次实验中钩码上升的高度不断发生变化,所以是探究滑轮组机械效率与钩码上升的高度是否有关. 故答案为;钩码上升的高度. (4)①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变力的方向; ②在忽略绳重及摩擦的前提下,滑轮组的机械效率与提升物体的重力和动滑轮的重力有关,因此当两位同学使用各自的滑轮组提升同一重物时,机械效率是相同的. 故答案为:①改变力的方向; ②相同;若将物体提升相同的高度所做的有用功和额外功都相同.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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