(2010•眉山)某兴趣小组学习机械效率知识后,为“探究动滑轮和定滑轮的机械效率”,设计了如下实验探究过程:先用弹簧测力

(2010•眉山)某兴趣小组学习机械效率知识后,为“探究动滑轮和定滑轮的机械效率”,设计了如下实验探究过程:先用弹簧测力计测出物体的重G,按如图所示组装好器材.拉动弹簧测力计,使物体匀速上升,用刻度尺.分别测出物体上升的高度h和测力计移动的距离s,在物体静止时读出拉力的大小F.
(1)以上操作过程中存在一处错误是______,正确的操作方法是______
(2)改正错误后,正确操作得到的实验数据如表:
滑轮 物体重G/N 物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 20 1.1 20
1 20 0.6 40
比较测力计示数的大小,可知使用动滑轮的好处是______;在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的好处,应选择______.
(3)使用动滑轮所做的有用功是______J,动滑轮的机械效率是______.比较定滑轮和动滑轮的机械效率,两种滑轮的机械效率不同的原因是______.
reoa 1年前 已收到1个回答 举报

sabrina_for_red 花朵

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解题思路:(1)在测绳端拉力时,需匀速拉动测力计同时读出测力计的示数.
(2)比较动滑轮和定滑轮的拉力即可得出使用动滑轮的好处,滑轮组既可以省力、又可以改变用力的方向.
(3)根据W=Gh求出滑轮做的有用功,根据W=Fs求出总功,利用效率公式分别求出动滑轮和定滑轮的机械效率;根据额外功产生的原因得出两种滑轮的机械效率不同的原因.

(1)在实验中影响滑轮组机械效率的因素不光有物重还有动滑轮的重、绳重与摩擦;
所以滑轮转动时,滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同;
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数;
(2)由表格可知,提升相同的重物时,动滑轮的拉力小于定滑轮的拉力,所以使用动滑轮的好处是省力;
定滑轮的好处是可以改变用力的方向,在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的好处,应选择滑轮组.
(3)定滑轮的机械效率η=
W有
W总=[Gh/Fs]=[1N×0.2m/1.1N×0.2m]≈90.9%;
动滑轮:有用功W=Gh=1N×0.2m=0.2J,
总功W=Fs=0.6N×0.4m=0.24J,
机械效率η=
W有
W总=[0.2J/0.24J]≈83.3%;
在有用功相同时,比较两者的额外功可知,都有克服摩擦力做的额外功,但动滑轮还要克服动滑轮的重力做额外功,
所以两端机械效率不同的原因是动滑轮的自重.
故答案为:(1)在物体静止时读出拉力F;物体匀速上升时读弹簧测力计的示数;
(2)省力;滑轮组;
(3)0.24;83.3%;动滑轮有自重.

点评:
本题考点: 滑轮(组)机械效率的测量实验.

考点点评: 本题是测量滑轮组的机械效率的实验,一定要搞清绳端拉力的测法,必须使测力计匀速运动.同时要掌握滑轮组机械效率的影响因素.

1年前

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