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在“探究滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组采用了A、B两种绕线方式不同的滑轮组...

在“探究滑轮组机械效率”的实验中,某实验小组采用了A、B两种绕线方式不同的滑轮组(如图1所示)进行实验,发现了一些实际问题.
实验次数滑轮组物块重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 η
1A0.500.20.100.200.40.08125%
2A1.900.20.380.950.40.38100%
3B0.500.20.100.250.6
4B1.900.20.380.750.60.4584.4%
(1)补充表格中所缺内容;
(2)实验中机械效率η______(选填“>”、“=”或“<”)1,而表格中1、2两次实验的机械效率分别为125%和100%,这是什么原因?通过观察图2和图3,手持弹簧测力计在竖直方向时,发现指针的位置不同,图1中指针在零刻线下方.
(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绳实际拉力做得功要______,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.

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(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总=Fs、η=×100%. (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. 【解析】 (1)W总3=F3s3=0.25N×0.6m=0.15J;η3=×100%=≈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%. (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=×100%,有用功不变,总功偏小,所以测量的机械效率偏高. (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:(1)0.15;66.7%.(2)<;(3)小;小;(4)上.
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考点分析:
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实验
次数
斜面
倾角
斜面
材料
物重
G/N
斜面高
度h/m
沿斜面
拉力F/N
斜面长
s/m
有用功
W/J
总功
W/J
机械效率η
130°玻璃70.54.913.54.971.4%
230°木板70.56.013.5
330°毛巾70.56.513.56.553.8%
420°木板70.344.912.384.948.6%
515°毛巾70.265.111.825.135.7%
(1)在第1、2、3次实验中,选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料,是为了______
(2)在第2次实验中,拉力做的总功是______J,斜面的机械效率是______
(3)分析第1、2、3次实验数据,可以得出:当其他条件一定时,______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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