2022中考物理 知識(shí)點(diǎn)全突破系列 專題67 機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)(含解析)
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1、2022中考物理 知識(shí)點(diǎn)全突破系列 專題67 機(jī)械效率的測(cè)量實(shí)驗(yàn)(含解析) 一、實(shí)驗(yàn)探究題 1.在穗港碼頭,小華看到工人利用斜面把貨物推到車上,聯(lián)想到上物理課時(shí)老師講過(guò)的知識(shí),小華想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)?小華提出了以下的猜想: A.斜面的機(jī)械效率可能與放在斜面上的物體的重力有關(guān)。 B.斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。 小華同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確,于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: (1)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,應(yīng)沿斜面向上________拉動(dòng)木塊。 (2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可以算出,第1次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械
2、效率為________;第2次實(shí)驗(yàn)中總功為________J。 (3)要驗(yàn)證小華的猜想A,必須對(duì)比第________(填序號(hào))組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并得出結(jié)論:斜面的機(jī)械效率與放在斜面上的物體的重力________關(guān)(選填“有”或“無(wú)”)。 (4)要驗(yàn)證小華的猜想B,必須對(duì)比第________(填序號(hào))組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并得出結(jié)論:其他條件相同時(shí),斜面傾斜角θ越________(選填“大”或“小”),斜面越省力,斜面的機(jī)械效率越________(選填“高”或“低”)。 (5)除了小華的猜想以外,請(qǐng)你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與________(寫出一個(gè))有關(guān)。 2.小明同
3、學(xué)在做“測(cè)定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中。 (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直方向________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),為了能準(zhǔn)確測(cè)量繩子自由端的拉力F,應(yīng)該在彈簧測(cè)力計(jì)________(填“緩慢勻速提升”或“靜止”)時(shí)讀數(shù)。 (2)小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),記錄的數(shù)據(jù)在表格中,請(qǐng)認(rèn)真填寫所缺少的部分________ (3)根據(jù)表中數(shù)據(jù),在如圖1中畫出小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的連接裝置圖。 (4)同學(xué)小麗觀察并分析了小明的實(shí)驗(yàn)后,認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)中,可少用一種測(cè)量工具,也能測(cè)出滑輪組的機(jī)械效率。 答:去掉________;此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率的表達(dá)式為________ (依據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置圖和所測(cè)物理量)。
4、 (5)小華在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn)(滑輪的規(guī)格相同),如圖2所示。 ①小華多使用一個(gè)滑輪,目的是為了改變________。 ②當(dāng)小華和小明使用各自的滑輪提升相同的鉤碼時(shí),若忽略繩重及摩擦,它們的機(jī)械效率________(選填“相同”或“不相同”)。 3.下圖是小明同學(xué)斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。 實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下: (1)小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟________的關(guān)系。 在第1次實(shí)驗(yàn)中,斜面的機(jī)械效率為________,第2次實(shí)驗(yàn)中,斜面的機(jī)械效率為______
5、__。 (2)分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論:在斜面粗糙程度相同時(shí),斜面越陡,機(jī)械效率越________。 4.某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),提出了一些猜想并對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證. (1)如果影響機(jī)械效率的因素有A,B,C三個(gè),要研究機(jī)械效率與B因素的關(guān)系,需要先控制________因素不變,而改變B因素,從而進(jìn)行研究. (2)下列A、B是同學(xué)提出的兩個(gè)猜想: 猜想A:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān); 猜想B:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān). 為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,同學(xué)們準(zhǔn)備分別按如圖1、如
6、圖2、如圖3和如圖4進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 驗(yàn)證猜想A的小組應(yīng)按圖________所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小相等,則可初步判斷猜想A是________(正確/錯(cuò)誤)的. 驗(yàn)證猜想B的小組應(yīng)按圖________所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小________(相等/不相等),則可初步判斷猜想B是正確的; (3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量拉力時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)還應(yīng)沿________方向做勻速直線運(yùn)動(dòng). 5.學(xué)習(xí)了機(jī)械效率知識(shí)后,小明利用斜面進(jìn)行如圖的實(shí)驗(yàn)。 (1)圖中的數(shù)據(jù)是在測(cè)量斜面機(jī)械效率時(shí)得到的,由此可知此時(shí)斜面的機(jī)械效率η=________?。 (2
7、)全班同學(xué)對(duì)“斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想: A、斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度有關(guān); B、跟斜面的粗糙程度有關(guān); C、跟斜面的長(zhǎng)度有關(guān);????????????????? D、跟物體的重力有關(guān)。 小明同學(xué)為了證實(shí)其中的部分猜想是否正確,設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了探究,下表反映了他的探究過(guò)程。 請(qǐng)你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)(小數(shù)位參照表中相關(guān)數(shù)據(jù))________。 (3)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②數(shù)據(jù),可驗(yàn)證猜想________(填寫字母)。 (4)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①③數(shù)據(jù),可以得出的探究結(jié)論是:當(dāng)其它條件一定時(shí),斜面傾斜程度越大,斜
8、面的機(jī)械效率越________。若要驗(yàn)證猜想D,應(yīng)控制斜面的長(zhǎng)、斜面的傾斜程度和________不改變。 6.圖甲是某學(xué)習(xí)小組“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的示意圖。用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉動(dòng)繩子自由端,將重為4.5N的物體從A位置提升到A′位置,同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)從圖中的B位置上升到B′位置,在這個(gè)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖乙所示。請(qǐng)你根據(jù)他們做的實(shí)驗(yàn)完成下列問(wèn)題: (1)物體提升的高度是________cm,拉力是________N,該滑輪組的機(jī)械效率η=________; (2)若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)動(dòng)滑輪,改為圖丙所示的裝置,提升同一物體,則滑輪組的機(jī)械效率__
9、______(選填“變大”、“變小”或“不變”)。 7.小馬和小李設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來(lái)提升同一重物,在討論滑輪組機(jī)械效率時(shí)兩人產(chǎn)生了分歧,小馬認(rèn)為:“甲滑輪組的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)少,機(jī)械效率高”;小李卻認(rèn)為:“乙滑輪組更省力,機(jī)械效率高”。兩人誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí),于是決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確。 (所用每個(gè)滑輪的重相同,繩重和摩擦忽略不計(jì)),他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示: (1)根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù),請(qǐng)計(jì)算一個(gè)動(dòng)滑輪的重力是________N,甲滑輪組的機(jī)械效率是________; (2)由計(jì)結(jié)果可以確定________的說(shuō)法是正確的,這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了影
10、響滑輪組機(jī)械效率的因素是________,由此可知,可采用________的方法來(lái)提高滑輪組的機(jī)械效率。 (3)隨后小馬又設(shè)計(jì)了一個(gè)方案,如圖丙所示,你認(rèn)為和圖甲裝置對(duì)比,在提升同一重物時(shí),裝置丙的機(jī)械效率________(選填“大于”“等于”或“小于”)裝置的機(jī)械效率。 8.某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示. (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì). (2)小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定,應(yīng)該靜止讀數(shù),你認(rèn)為他的想法________(選填“正確”或“不正確”),因?yàn)樗龥](méi)有考慮
11、到________對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響. (3)用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫完整________. (4)通過(guò)比較________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:使用同一滑輪組提升同一重物時(shí),滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無(wú)關(guān)(填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)) (5)通過(guò)比較________兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:同一滑輪組提升重物時(shí),物重越大,滑輪組的機(jī)械效率越高.(填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號(hào)) (6)通過(guò)比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論:________ 9.小華用圖示裝置探究滑輪組的機(jī)械效率,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下: (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上_
12、_______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),繩端移動(dòng)距離為________m. (2)第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為________%. (3)分析數(shù)據(jù)可知,提高同一滑輪組的機(jī)械效率,可以采取的措施是________;小華所用動(dòng)滑輪的重一定小于________N. 10.在測(cè)量動(dòng)滑輪機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,小明用如圖所示的動(dòng)滑輪提升鉤碼,改變鉤碼的數(shù)量,正確操作,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下. (1)實(shí)驗(yàn)時(shí),用手沿豎直方向________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼上升. (2)第②次實(shí)驗(yàn)時(shí),若鉤碼上升的速度為0.05m/s,則拉力的功率為________W. (3)
13、第③次實(shí)驗(yàn)中:有用功是________J,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為________. (4)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析可知,要提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率,可采取的措施是________. 11.在碼頭,小明看到工人利用斜面把貨物推到車上,聯(lián)想到上物理課時(shí)老師講過(guò)的知識(shí),小明想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)?小明提出了以下的猜想: A.斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)。 B.斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。 小明同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確,于是他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表: 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 斜面傾角θ 物塊重量G/N 斜面高度h/
14、m 沿斜面拉力F/N 斜面長(zhǎng)s/m 有用功W有/J 總功W總/J 斜面的機(jī)械效率η ① 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0 ② 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60% ③ 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71% (1)??? 在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,應(yīng)沿斜面向上________拉動(dòng)木塊;實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾斜角變大,應(yīng)該把木板下面的木塊向________移動(dòng)(填“左”或“右”) (2)(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù),第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為________?%,第②次實(shí)驗(yàn)中總
15、功為________?J。 (3)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù),可驗(yàn)證小華的猜想________(填寫字母);通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù),可以得出的探究結(jié)論是:________。 (4)此實(shí)驗(yàn)主要用到的研究方法是________?。 (5)除了小明的猜想以外,請(qǐng)你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與________(寫出一個(gè))有關(guān)。 12.某小組同學(xué)測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。實(shí)驗(yàn)步驟有: (i)按照如圖所示安裝滑輪組,測(cè)鉤碼重力G并記鉤碼和繩端的位置 (ii)用彈簧測(cè)力計(jì)緩慢拉動(dòng)繩端,使鉤碼上升,讀出拉力F的值,并測(cè)出鉤碼上升的高度h和繩端移動(dòng)的距離s; (iii)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表
16、格中(表格略); (iv)多次改變鉤碼的數(shù)量,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn); (v)用動(dòng)滑輪質(zhì)量不同的兩個(gè)滑輪組吊相同的鉤碼,分別測(cè)機(jī)械效率; (vi)分析測(cè)量結(jié)果,討論影響機(jī)械效率的因素 回答以下問(wèn)題: (1)除了如圖所示器材和彈簧測(cè)力計(jì)外,還需要的器材是________。 (2)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算公式是η=________(用直接測(cè)得的物理量符號(hào)表示)。 (3)關(guān)于影響滑輪組機(jī)械效率的因素,該小組同學(xué)討論后得到以下認(rèn)識(shí),你認(rèn)為正確的有_______(填序號(hào),可能不止一項(xiàng)正確)。 A.?在相同情況下,摩擦越大,機(jī)械效率越小??????????
17、?B.?在相同情況下,摩擦越大,機(jī)械效率越大 C.?忽略摩擦,定滑輪質(zhì)量相同,則機(jī)械效率相同????D.?忽略摩擦,動(dòng)滑輪質(zhì)量相同,則機(jī)械效率相同 E.?忽略摩擦,動(dòng)滑輪質(zhì)量相同,所吊重物質(zhì)量越大,則機(jī)械效率越大 13.如圖所示為測(cè)定動(dòng)滑輪機(jī)械效率的示意圖。用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)繩子自由端,將質(zhì)量為200g的鉤碼從A位置勻速提升至B位置,同時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)從圖中的A’位置勻速豎直上升至B’位置,在此過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的拉力為F , 彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示。請(qǐng)根據(jù)所做實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析(g=10N/kg): (1)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N,拉力F所做的功為________J。
18、 (2)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率約為________。(結(jié)果保留一位小數(shù)) 14.小明同學(xué)做“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn),如圖1所示,用相同的滑輪組提升不同數(shù)量的鉤碼,記錄數(shù)據(jù)如表所示。 實(shí)驗(yàn) 次數(shù) 鉤碼的重力G/N 鉤碼提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動(dòng)距離s/m 機(jī)械效率η 1 2 0.1 0.9 0.3 74% 2 4 0.1 1.6 0.3 83% 3 6 0.1 ① 0.3 ② (1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,應(yīng)________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì); (2)第三次實(shí)驗(yàn)時(shí),拉力的大小如圖2所示,觀察彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),則表格中編號(hào)
19、①的數(shù)值是________?,②的數(shù)值是________; (3)小明通過(guò)分析表格中的數(shù)據(jù),得到了提高滑輪組機(jī)械效率的方法,汽車作為一種“機(jī)械”,提高效率對(duì)節(jié)能減排有重要意義,請(qǐng)你指出以下三種提高效率的方法中,方法________是與本實(shí)驗(yàn)同理的。 方法一:鼓勵(lì)人們“拼車”出行,使汽車盡量裝滿人員 方法二:汽車制造廠用新材料減輕汽車重量 方法三:經(jīng)常給汽車做保養(yǎng),保持良好的潤(rùn)滑 (4)小明發(fā)現(xiàn)繩端移動(dòng)的距離與鉤碼提升高度有固定的倍數(shù)關(guān)系,于是他認(rèn)為鉤碼數(shù)量一定時(shí),無(wú)論將鉤碼提升多高,都不影響該滑輪組的機(jī)械效率,小芳則認(rèn)為:鉤碼提升的高度不同,有用功就不同,機(jī)械效率就變
20、化了,你認(rèn)為________的看法是正確的。 15.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,小明用圖所示的同一滑輪組提升不同個(gè)數(shù)的鉤碼,分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表: 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼所受的重力??? G/N 提升高度h/m 拉力F/N 繩端移動(dòng)的距離? s/m 機(jī)械效率η 1 2 0.05 1.0 0.15 66.7% 2 4 0.05 1.7 0.15 78.4% 3 6 0.05 ① 0.15 ② (1)實(shí)驗(yàn)中要豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼升高; (2)小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中邊拉動(dòng)繩子邊讀數(shù),
21、彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定,應(yīng)該靜止讀數(shù),你認(rèn)為她的想法________(選填“正確”或“不正確”),因?yàn)樗龥](méi)有考慮到________對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響。 (3)表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為________,編號(hào)②處數(shù)據(jù)應(yīng)為________(結(jié)果保留1位小數(shù))。 (4)分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論:同一滑輪組的機(jī)械效率主要與________有關(guān)。 (5)若將此滑輪組換一種繞繩方法,不計(jì)摩擦及繩重,提升相同的物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率________(選填“變大”“變小”或“不變”)。 16.???????????????????????????? (
22、1)如圖是探究物體的動(dòng)能跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置圖。 ①實(shí)驗(yàn)中通過(guò)觀察木塊B被鋼球A撞出距離的長(zhǎng)短,來(lái)判斷鋼球動(dòng)能的大小,這種實(shí)驗(yàn)方法叫________(填“控制變量法”“轉(zhuǎn)換法”或“理想模型法”)。 ②讓同一鋼球A分別從不同的高度由靜止開始滾下,高度h越高,鋼球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)速度越大,木塊B被撞得越遠(yuǎn)。所以質(zhì)量相同時(shí),鋼球的速度越大,動(dòng)能 ________;改變鋼球的質(zhì)量,讓不同的鋼球從同一高度由靜止開始滾下,質(zhì)量越大的鋼球?qū)⒛緣KB 撞得越遠(yuǎn)。從而可知鋼球的速度相同時(shí),________越大,動(dòng)能越大。 (2)在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,小麗用同一滑輪組提升不同的物體,
23、如圖甲、乙所示,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表: ①實(shí)驗(yàn)中要豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使物體升高。 ②表格中a處的數(shù)據(jù)為圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù),為________N;表格中b處的數(shù)據(jù)應(yīng)為________。 ③如圖丙所示,將滑輪組換一種繞繩方法,不計(jì)摩擦及繩重,提升相同的物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率________(填“變大”“不變”或“變小”)。 17.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,各小組所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 物理量 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼總重 G/N 鉤碼上升的高度h/m 拉力F/N 繩自由端移動(dòng)距離s/m 機(jī)械效率 η 1 1 0.1 0.6
24、 0.3 55.6% 2 2 0.1 0.9 0.3 74.1% 3 3 0.1 1.2 0.3 ▲?? ⑴在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。 ⑵第一組同學(xué)正確操作并記錄數(shù)據(jù)如上表。則第3次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為________J,總功為________J,機(jī)械效率為________。 ⑶分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及測(cè)量結(jié)果可知:影響滑輪組的機(jī)械效率的因素是________。 ⑷第二組同學(xué)也利用1N、2N、3N的鉤碼進(jìn)行三次實(shí)驗(yàn),每次測(cè)得的機(jī)械效率均大于第一組同學(xué)的測(cè)量值,不可能的原因是________(選填選項(xiàng)符號(hào))。 A.測(cè)拉力時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)未調(diào)零
25、,指針指在零刻度線上方 B.彈簧測(cè)力計(jì)每次拉動(dòng)鉤碼時(shí)均加速上升 C.第二組所使用的動(dòng)滑輪的重力小于第一組 18.如圖所示為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置,鉤碼總重6N。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),由圖可知拉力大小為________N,若鉤碼上升的高度為8cm,則彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)________cm,該滑輪組的機(jī)械效率為________ (百分號(hào)前保留一位小數(shù)) 。 (2)若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù),該滑輪組機(jī)械效率將________(選填:“增大”、“減小”或“不變”)。 19.小明和小聰通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究滑輪組的機(jī)械效率。 (1)測(cè)量的
26、實(shí)驗(yàn)原理是________,實(shí)驗(yàn)時(shí)需用到彈簧測(cè)力計(jì),使用它時(shí)需要注意的問(wèn)題是________(寫出1條即可)。 (2)他們分別采用圖甲、乙滑輪組(每個(gè)滑輪的重力相同)測(cè)機(jī)械效率,測(cè)得部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表: 請(qǐng)根據(jù)小明測(cè)得的數(shù)據(jù)給甲滑輪組繞線。 (3)請(qǐng)對(duì)兩位同學(xué)的測(cè)量結(jié)果發(fā)表你的見(jiàn)解,并說(shuō)明理由。 20.下表是小明做“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí)收集的有關(guān)數(shù)據(jù). (1)請(qǐng)你將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整:①________;②________;③________. (2)請(qǐng)?jiān)谌鐖D中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法. ? (3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度,提
27、升的物重越大,滑輪組的機(jī)械效率越________(選填“高”或“低”). (4)第一次實(shí)驗(yàn)中,提升鉤碼所用的時(shí)間為1.5 s,則拉力的功率是________W. 21.小明利用斜面搬運(yùn)物體的過(guò)程中,提出了一個(gè)問(wèn)題:“斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有沒(méi)有關(guān)系?”針對(duì)這個(gè)問(wèn)題,他通過(guò)在斜面上拉動(dòng)物體進(jìn)行了探究(如圖所示),測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表中所示: (1)沿斜面拉動(dòng)物體時(shí),應(yīng)使其做________運(yùn)動(dòng). (2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可求出第③次實(shí)驗(yàn)中拉力所做的有用功為________J , 機(jī)械效率是________. (3)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可知,斜
28、面的省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是:斜面越緩,越________. (4)通過(guò)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,對(duì)斜面機(jī)械效率的問(wèn)題可獲得的初步結(jié)論是:在其它條件不變的情況下,________. 22.某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,第1 、2 、3 次實(shí)驗(yàn)裝置分別如下如圖中的甲、乙、丙所示,記錄的數(shù)據(jù)如下表: ①實(shí)驗(yàn)中要正確測(cè)量動(dòng)力大小,應(yīng)沿________的方向勻速拉動(dòng)彈簧秤。 ②比較第1 次實(shí)驗(yàn)和第2 次實(shí)驗(yàn),可得結(jié)論:使用同樣的滑輪組,提起的鉤碼越重,滑輪組的機(jī)械效率越________。 ③第3 次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是________J,機(jī)械效率是_____
29、___。 23.小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率,每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m,O為支點(diǎn)。 ? (1)他將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn),在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),拉力為F1 , 測(cè)得A、B兩點(diǎn)上升的高度分別為h1、h2 , 則此次杠桿的機(jī)械效率為η=________。(用物理量的符號(hào)表示) (2)他將2只鉤碼懸掛在C點(diǎn),在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使C點(diǎn)上升高度與第一次相同,則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將________(選填“>”、“=”或“<”)F1 , 此次彈簧測(cè)力計(jì)做的功將________(選填“>”、“=”或“<”)第一次做的功。 (3)如果他想探究杠
30、桿機(jī)械效率與物重的關(guān)系,在上述(1)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,接下來(lái)他應(yīng)將3只鉤碼懸掛在________點(diǎn)(填“B”或“C”),并使鉤碼上升________高度(填“相同”或“不同”),測(cè)出拉力和A點(diǎn)移動(dòng)的距離。 24.小東在探究影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素時(shí),設(shè)計(jì)了如圖所示的兩個(gè)滑輪組,分別測(cè)量?jī)纱螌?shí)驗(yàn)的動(dòng)滑輪重G動(dòng)、 鉤碼總重G、 鉤碼上升高度h、 繩子自由端拉力F、 繩子自由端移動(dòng)距離s , 計(jì)算出相應(yīng)的機(jī)械效率η , 并將它們填入下表中。 (1)實(shí)驗(yàn)中,測(cè)機(jī)械效率的原理是η=________。 (2)在如圖乙的實(shí)驗(yàn)中,滑輪組提升物體所做的有用功為________J。
31、 (3)分析表中數(shù)據(jù),可知:對(duì)于同一動(dòng)滑輪,所提升的鉤碼越重,機(jī)械效率 ________; (4)分析表中數(shù)據(jù)可知, ,排除測(cè)量因素的影響,主要原因是 ________。 (5)生活中利用滑輪組提升重物時(shí),提高其機(jī)械效率的方法有哪些?________(寫出一種即可)。 25.在探究“滑輪組機(jī)械效率”時(shí),小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量,用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù),用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得第4組數(shù)據(jù),如下表: (1)根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。 (2)在實(shí)驗(yàn)中,測(cè)量繩端拉力F時(shí),應(yīng)盡量________勻速
32、向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),讀出乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N,第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為________。 (3)由表中第________組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)。 (4)由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和________有關(guān),請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功________J。 26.在“探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組做出了如下猜想。 該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,測(cè)得三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,其中二、三次實(shí)驗(yàn)的裝置分別如圖甲、乙、丙所示, A滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪的自重
33、有關(guān) B滑輪組的機(jī)械效率與所提的物重有關(guān) C滑輪組的機(jī)械效率與繩重有關(guān) D滑輪組的機(jī)械效率與繩與滑輪之間的摩擦有關(guān) 實(shí)驗(yàn)數(shù)記錄表格 (1)第三次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是________J,機(jī)械效率是________。 (2)在實(shí)驗(yàn)操作中,應(yīng)豎直向上________拉動(dòng)測(cè)力計(jì)。 (3)比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn),可以證明猜想________(只選填字母)是正確的。 (4)比較第________次實(shí)驗(yàn)可以證明猜想A是正確的。這是因?yàn)閯?dòng)滑輪自重增大,對(duì)動(dòng)滑輪所做的額外功________(填“增大”或“減小”)。 (5)請(qǐng)你就如何提高滑輪組機(jī)械效率的問(wèn)
34、題提出兩點(diǎn)合理見(jiàn)議: 見(jiàn)議一:________; 見(jiàn)議二:________。 27.某小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示. (1)用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得出表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫完整________. (2)通過(guò)比較甲、乙兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:________. 28.某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,已知每個(gè)鉤碼質(zhì)量m=50g,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。 (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼上升。 (2)不計(jì)摩擦,分析表中數(shù)據(jù)完成表格填空。
35、 (3)比較3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率,可得出結(jié)論:使用同一滑輪組,________。 29.在探究“影響滑輪組機(jī)械效率高低的因素”時(shí),同學(xué)們猜想可能與提升物體的重力、動(dòng)滑輪的重力以及承重繩的段數(shù)有關(guān),他們?cè)O(shè)計(jì)并利用如圖所示的四個(gè)滑輪組分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下表是他們記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 (1)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中第________組和第________組數(shù)據(jù)可知,滑輪組機(jī)械效率高低與提升物體的重力有關(guān)。 (2)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中第2組和第3組數(shù)據(jù)可知,滑輪組機(jī)械效率高低與________有關(guān)。 (3)若要研究滑輪組機(jī)械效率高低與承重繩段數(shù)的關(guān)系,應(yīng)參考實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中第_
36、_______組和第________組數(shù)據(jù)。 30.如圖所示為測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置,鉤碼總重4.5N。 (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),由圖中可知拉力大小為________N,將彈簧測(cè)力計(jì)向上移動(dòng)18cm,則鉤碼上升的高度為________cm,該滑輪組的機(jī)械效率為________。 (2)取下2個(gè)鉤碼,再做實(shí)驗(yàn),此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率將________。(選填“增大”、“減小”或“不變”) 31.小芳同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)高度可調(diào)節(jié)的斜面來(lái)探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系,如下圖所示.她首先測(cè)出小車重力,然后
37、用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉動(dòng)小車,調(diào)節(jié)斜面傾斜角 的大小多次測(cè)量,得到下表所示的數(shù)據(jù). (1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拉力的方向應(yīng)________ . (2)分析上表中的數(shù)據(jù),可以得出的探究結(jié)論是.斜面傾斜角θ越________ , 斜面越省力,斜面的機(jī)械效率越________ . (3)若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系,則要保持________、________不變,只改變________ . 32.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,小明同學(xué)用兩個(gè)完全相同的滑輪先后組成了如圖甲、乙、丙所示的三個(gè)滑輪組并用這三個(gè)滑輪組各進(jìn)行了一次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
38、 (1)將表格中的數(shù)據(jù)①②補(bǔ)充完整。①________;②________。 (2)已知實(shí)驗(yàn)次數(shù)3中的數(shù)據(jù)是通過(guò)滑輪組丙實(shí)驗(yàn)得到的。分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:實(shí)驗(yàn)次數(shù)2中的數(shù)據(jù)是通過(guò)滑輪組________實(shí)驗(yàn)得到的。 (3)分析實(shí)驗(yàn)次數(shù)2和3的數(shù)據(jù)可初步得出:使用同一滑輪組時(shí),提升的物體________,滑輪組的機(jī)械效率越高。 33.在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中(均不計(jì)繩重和摩擦),小明用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。 ? (1)根據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在如圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組。 (2)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪中提升重物時(shí),
39、小明應(yīng)________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)。 (3)第1次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為________。 (4)在表格的空格處應(yīng)填的合適數(shù)據(jù)是________。 (5)若繞滑輪組的細(xì)繩能承受的最大拉力為10N,則該滑輪組效率最高可達(dá)________。 34.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下: 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 鉤碼重/N 動(dòng)滑輪重G/N 鉤碼上升的距離h/cm 彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F/N 彈簧測(cè)力計(jì)的上升的距離s/cm 機(jī)械效率 1 2 1 8 1.2 24 60.6%
40、 2 4 1 5 1.9 15 (η2) 3 4 2 10 2.3 (S3) (η3) (1)在表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù):S3=________,η2=________,η3=________,(機(jī)械效率用百分?jǐn)?shù)表示,保留一位小數(shù)) (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)第一次實(shí)驗(yàn)和第二次實(shí)驗(yàn)可知,使用同一滑輪組,________可以提高滑輪組的機(jī)械效率; (3)第2次實(shí)驗(yàn)中的額外功為________J; (4)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn),不同滑輪組提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越重,機(jī)械效率越________;(填“高”或“低”) (5)要研究滑輪組的機(jī)械效率高
41、低是否與物體提升高度有關(guān),應(yīng)該選用________(填“同一”或“不同”)滑輪組,提升________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。 35.如圖所示,在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中,物體重為5.4N. ? (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要豎直向上且________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì).若物體上升高度為10cm,此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖中所示,是________N,則滑輪組的機(jī)械效率是________.??? (2)若僅增加物體的重,該滑輪組的機(jī)械效率將________(選填“增大”、“減小”或“不變”).(不計(jì)摩擦) 36.某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表
42、所示,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。 ? (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼上升。 (2)通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用________(選填“甲”或“乙”)圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)。 (3)小組同學(xué)再用第1次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn),表中第3次試驗(yàn)中空缺的數(shù)據(jù)應(yīng)分別為:繩移動(dòng)的距離S= ________m ,機(jī)械效率η=________。 37.小明用圖甲所示裝置探究“斜面的機(jī)械效率”. 實(shí)驗(yàn)前他有如下猜想: 斜面的機(jī)械效率可能與物體所受的摩擦力有關(guān)。 斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)。 (1)實(shí)驗(yàn)中,沿斜面拉動(dòng)物體時(shí),應(yīng)
43、使其做________運(yùn)動(dòng)。 (2)下表是小明探究過(guò)程中記錄的兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 ①第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率為________%。 ②進(jìn)行這兩次對(duì)比實(shí)驗(yàn)是為了研究猜想________。 ③第1次實(shí)驗(yàn)中,木塊所受摩擦力為________。 (3)小明利用該實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),將長(zhǎng)50cm的木板搭成傾角不同的斜面,用彈簧測(cè)力計(jì)把5N的物塊從斜面底端拉至頂端的過(guò)程中,額外功隨斜面的水平長(zhǎng)度L(木板在水平面上的正投影長(zhǎng)度)的變化關(guān)系圖象如圖乙所示。 ①由圖象可知:W額外與L成________比。 ②當(dāng)斜面的水平長(zhǎng)度 時(shí),拉力做的總功為________J。 ③若將木板平
44、放在水平桌面上,水平勻速拉動(dòng)木板上的物塊時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為________N。 38.在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,某組同學(xué)用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組,實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。 (1)表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)補(bǔ)充的數(shù)據(jù)是________(結(jié)果精確到0.1%).這次數(shù)據(jù)是用圖中________(填“甲”或“乙”)所示的滑輪組測(cè)得的。 (2)分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定,若要增大滑輪組的機(jī)械效率,應(yīng)該________。在第1次實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)拉著物體以0.1m/s的速度勻速上升時(shí),拉力F的功率為________W。 (3)某同學(xué)認(rèn)為,使用相同的
45、滑輪所組成的滑輪組提升同一個(gè)重物時(shí),越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大,他的想法正確嗎?________。請(qǐng)你利用補(bǔ)充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說(shuō)明你的判斷依據(jù):________。 答案解析部分 一、實(shí)驗(yàn)探究題 1.【答案】(1)勻速 (2)60%;3.0 (3)1、2;無(wú) (4)2、3;?。坏? (5)斜面粗糙程度??? 【解析】【解答】(1)為了便于測(cè)量拉力和盡量減小不必要的額外功,應(yīng)保持木塊沿斜面向上拉動(dòng)木塊,使其做勻速直線運(yùn)動(dòng);(2)第1次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率: , 第2次實(shí)驗(yàn)中總功:W總=Fs=2.5N×1.2m=3.0J;(3)要驗(yàn)證小華的猜想A,斜面的機(jī)械效率可
46、能與放在斜面上的物體的重力有關(guān),控制的是斜面的傾角,改變的是物體的重力,選取實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù),對(duì)比實(shí)驗(yàn)1、2數(shù)據(jù),兩次機(jī)械效率相同,可以得到斜面的機(jī)械效率與放在斜面上的物體的重力無(wú)關(guān);(4)要驗(yàn)證小華的猜想B,斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān),控制的是物體的重力,改變的是斜面的傾角,選取實(shí)驗(yàn)2、3數(shù)據(jù),對(duì)比實(shí)驗(yàn)2、3數(shù)據(jù),傾角越大效率越高,傾角越小效率越低,故可得結(jié)論:在其它條件相同時(shí),斜面傾角越小,斜面越省力,機(jī)械效率越低;(5)影響斜面機(jī)械效率的因素很多,例如斜面粗糙程度、木板的長(zhǎng)度、拉木塊速度、木板的面積等。 【分析】本題考查了斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素,涉及機(jī)械效率的計(jì)算及分析
47、數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力. (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿斜面勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使示數(shù)更穩(wěn)定,以便于讀數(shù); (2)機(jī)械效率等于有用功和總功的比值;總功等于沿斜面拉力和斜面長(zhǎng)度的乘積,即W總=FS. (3)要驗(yàn)證小華的猜想A,應(yīng)保持傾角相同,物重不同,據(jù)此選擇數(shù)據(jù)(利用控制變量法進(jìn)行分析);對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)斜面的機(jī)械效率與放在斜面上的物體的重力有無(wú)關(guān)系; (4)同理,要驗(yàn)證小華的猜想B,應(yīng)保持物重相同,傾角不同,據(jù)此選擇數(shù)據(jù);對(duì)比數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜角的關(guān). (5)影響斜面機(jī)械效率的因素很多,主要從有用功和額外功的角度考慮. 2.【答案】(1)勻速;緩慢勻速提升 (2)83.3% (3)解
48、:如圖所示: (4)刻度尺;η=G/3F×100% (5)力的方向;相同 【解析】【解答】(1)由二力平衡的條件可知,只有豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才和繩子的拉力相等. 在緩慢提升物體時(shí),還需克服機(jī)械摩擦做功,所以為了測(cè)量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率,所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù);(2)效率η= ;(3)由表格中數(shù)據(jù)可知,繩端移動(dòng)距離是物體上升高度的3倍,所以此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重.故繞線如圖: ;(4)由于此滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,則η= ,所以,去掉的器材是刻度尺,少測(cè)哪兩個(gè)數(shù)據(jù)為物體提高的高度h和繩自由端拉動(dòng)距離s.(5)①由于定滑輪不能省力,只能改
49、為力的方向,故增加一個(gè)定滑輪目的是為了改變施力方向;②忽略繩重與摩擦,提升重物時(shí),要克服動(dòng)滑輪做額外功,由兩圖示滑輪組可知,兩滑輪組的動(dòng)滑輪相同;所以當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí),克服動(dòng)滑輪重力做的額外功相同,做的有用功相等,總功相等,則兩滑輪組的效率相同. 【分析】此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,其中考查了機(jī)械效率的計(jì)算及應(yīng)用,同時(shí)還考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素,知道滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān),如果動(dòng)滑輪重不變,物體越重,機(jī)械效率越高;如果物體重不變,動(dòng)滑輪越重,機(jī)械效率越低. (1)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì). (2)根據(jù)效率公式分析答題. (3)根
50、據(jù)s=nh判斷滑輪組承重繩子的有效股數(shù),然后畫出滑輪組的繞法; (4)由×100%判斷去掉的實(shí)驗(yàn)器材和少測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù). (5)①定滑輪不能省力,只能改為力的方向; ②計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率時(shí),若忽略繩重及摩擦,則額外功就是提升動(dòng)滑輪所做的功,在有用功不變的情況下,即可判斷機(jī)械效率的情況. ? 3.【答案】(1)傾斜程度;20%;44.8% (2)大??? 【解析】【解答】 (1)由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,斜面的粗糙程度相同,斜面的傾斜程度不同,因此實(shí)驗(yàn)探究的是斜面機(jī)械效率跟斜面傾斜程度的關(guān)系。由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為1的數(shù)據(jù)可知,斜面的機(jī)械效率:η= =20%?? 第2次實(shí)驗(yàn)中,斜面的機(jī)械效
51、率為。Η2= =44.8% (2)實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變斜面的高度來(lái)改變斜面的傾斜程度。由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,在斜面粗糙程度相同時(shí),斜面越陡,機(jī)械效率越大。 【分析】(1)根據(jù)有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率,通過(guò)比較分析機(jī)械效率的影響因素; (2)斜面的機(jī)械效率和斜面的傾斜程度有關(guān)。 ? 4.【答案】(1)AC (2)1、3或2、4;錯(cuò)誤;1、2或3、4;不相等 (3)豎直??? 【解析】【解答】 (1)要研究其與B因素的關(guān)系,就要控制其他量即A. C不變,改變B;(2)要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法是否有關(guān),需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同,還要提起相同的物重,所以選擇的是圖1、
52、3或圖2、4;若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩個(gè)滑輪組的機(jī)械效率大小相等,說(shuō)明機(jī)械效率與繞線方法無(wú)關(guān),可初步判斷猜想是錯(cuò)誤的;要探究滑輪組的機(jī)械效率與滑輪組提升的物重是否有關(guān),需要保持除滑輪數(shù)目、規(guī)格相同,還要保持繞線方法相同,所以選擇的是圖1、2或3、4;若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等,說(shuō)明機(jī)械效率與物重有關(guān),可初步判斷猜想是正確的。(3)在實(shí)驗(yàn)中,彈簧測(cè)力計(jì)應(yīng)沿豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)。 【分析】探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素,需要應(yīng)用控制變量法(物理學(xué)中對(duì)于多因素(多變量)的問(wèn)題,常常采用控制因素(變量)的方法,把多因素的問(wèn)題變成多個(gè)單因素的問(wèn)題。每一次只改變其中的某一個(gè)因素,而控制其余幾個(gè)因素不變,從而
53、研究被改變的這個(gè)因素對(duì)事物的影響,分別加以研究,最后再綜合解決,這種方法叫控制變量法);滑輪組的機(jī)械效率的高低與提起的物重、動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān),與滑輪的繞法、升高的距離沒(méi)有關(guān)系. 5.【答案】(1)45.7% (2)表中數(shù)據(jù)上、中、下三空分別為71、0.6、0.7 (3)B (4)高(或大);斜面的粗糙程度(或粗糙程度) 【解析】【解答】(1)有用功為:W有用=Gh=10N×0.2m=2J 測(cè)力計(jì)分度值為0.05N,故測(cè)力計(jì)示數(shù)為6.25N 由圖知,物體沿斜面通過(guò)的距離為70cm,總功為: W總=Fs=6.25N×0.7m=4.375J 所以機(jī)械效率為:η=W有/
54、W總= (2)①中的機(jī)械效率為η= =71%;②中的總功為;W=Fs=0.6N×1m=0.6J;③中的有用功為:W有用=Gh=1N×0.7m=0.7J;(3)對(duì)比①②數(shù)據(jù)得:斜面越光滑,機(jī)械效率越大,即摩擦力越小,機(jī)械效率越大,故機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)即猜想B;(3)由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知,斜面傾斜角不同,所用拉力不同,其機(jī)械效率也不同,說(shuō)明當(dāng)其它條件一定時(shí),斜面傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高;(4)通過(guò)對(duì)比①②數(shù)據(jù)得機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān);通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①③數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高;因此若要驗(yàn)證猜想D,應(yīng)控制斜面的長(zhǎng)、斜面的傾斜程度和斜
55、面的粗糙程度不改變. 【分析】本題研究斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān),考查控制變量法(斜面的機(jī)械效率可能跟斜面的傾斜程度有關(guān)、跟斜面的粗糙程度有關(guān)、跟斜面的長(zhǎng)度有關(guān)、跟物體的重力有關(guān),研究與其中一個(gè)因素的關(guān)系時(shí),要控制另外的因素不變)、功和效率的計(jì)算(對(duì)于斜面來(lái)說(shuō),克服物體重力做的功是有用功,可以用W有用=Gh來(lái)計(jì)算;拉力做的功是總功,可以用W總=Fs來(lái)計(jì)算;斜面的機(jī)械效率可以用η=×100%來(lái)計(jì)算)及數(shù)據(jù)分析的能力. 6.【答案】(1)5.0;2;75% (2)變小 【解析】【解答】(1)如圖刻度尺的單位是cm,分度值為1cm,A’的位置對(duì)應(yīng)的刻度為0刻度上面第5格,所以物體提升的
56、高度h是5.0cm, 拉力移動(dòng)的距離為: ; 如圖測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,拉力是2N; 該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率: ;(2)若在圖甲裝置的基礎(chǔ)上,增加一個(gè)動(dòng)滑輪,改為圖丙所示的裝置,提升同一物體,有用功不變,而滑輪的重增加,由于對(duì)滑輪做的功為額外功,所以額外功增大,則滑輪組的機(jī)械效率變小。 【分析】測(cè)滑輪組的機(jī)械效率,涉及到注意事項(xiàng)(實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)豎直勻速向上拉動(dòng))、長(zhǎng)度的測(cè)量(刻度尺的正確使用:(1)使用前要注意觀察它的零刻線、量程和最小刻度值; (2)用刻度尺測(cè)量時(shí),尺要沿著所測(cè)長(zhǎng)度,不利用磨損的零刻線;(3)讀數(shù)時(shí)視線要與尺面垂直,在精確測(cè)量時(shí),要估讀到最小刻度值的下一位;
57、(4) 測(cè)量結(jié)果由數(shù)字和單位組成.)、機(jī)械效率的計(jì)算等知識(shí). 7.【答案】(1)0.8;83.3% (2)小馬;動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù);盡可能的減小動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù) (3)等于 【解析】【解答】(1)利用甲裝置做的有用功是:W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J;總功是:W總=Fs=1.6N×0.3m=0.48J;額外功是:W額=W總-W有用 =0.48J-0.4J=0.08J; 又因?yàn)閃額=G動(dòng)h , 所以,動(dòng)滑輪的重力是:G動(dòng)=W額/h=0.08J/0.1m=0.8N; 裝置甲的機(jī)械效率是:η=W有用/W總×100%=0.4J/0.48J×100%≈83.3%(2)由計(jì)算結(jié)果知道,甲滑
58、輪組的機(jī)械效率較高,故小馬的說(shuō)法正確;這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù),盡可能的減小動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)可以提高滑輪組的機(jī)械效率;(3)比較甲裝置和丙裝置知道,繩子的有效股數(shù)相同、動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)相同、物體的重力相等,繩子的纏繞方式不同,兩裝置中,提升相同的物體上升相同的高度時(shí)所做的有用功相同,動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)相同,繩重和摩擦忽略不計(jì),所以,額外功相等,由η=W有用/W總×100%知道兩者的機(jī)械效率應(yīng)相同。 【分析】使用滑輪組時(shí),利用物體重力和移動(dòng)的距離計(jì)算有用功,利用拉力和繩子移動(dòng)的距離計(jì)算總功,有用功和總功的比值是機(jī)械效率. 8.【答案】(1)勻速 (2)不正確;摩擦 (3)0
59、.4;80% (4)1、2 (5)2、3 (6)不同滑輪組提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越輕,滑輪組的機(jī)械效率越高(或不同滑輪組提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越重,滑輪組的機(jī)械效率越低 【解析】【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),這樣測(cè)力計(jì)示數(shù)才等于拉力大??;(2)在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀出了數(shù)據(jù),由于不會(huì)克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦,所以測(cè)力計(jì)示數(shù)偏小,他的想法是不正確的;(3)丁圖中,繩子的有效段數(shù)為n=4,繩端移動(dòng)距離s=nh=4×0.1m=0.4m,滑輪組的機(jī)械效率:η= =80%;(4)繩端移動(dòng)距離與物體升高的高度的關(guān)系為s=nh , 所以,結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)1、2、
60、3中繩子的有效段數(shù)分別為2、3、3;再結(jié)合鉤碼的重力可知,實(shí)驗(yàn)1、2、3分別是用甲、乙、丙裝置做的實(shí)驗(yàn),根據(jù)控制變量法,研究同一滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系時(shí),要控制提升物體的重力相同、滑輪個(gè)數(shù)也相同,只改變繩子的有效段數(shù),所以應(yīng)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);通過(guò)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:使用同一滑輪組提升同一重物時(shí),滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無(wú)關(guān);(5)研究同一滑輪組提升重物時(shí),機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí),要控制滑輪個(gè)數(shù)相同、繩子的段數(shù)相同,只改變物體的重力,故通過(guò)比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:同一滑輪組提升重物時(shí),物重越大,滑輪組的機(jī)械效率越高.(6)通過(guò)比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),即對(duì)應(yīng)的
61、圖丙、圖丁兩裝置,滑輪組不同,提升的重物相同,動(dòng)滑輪越重機(jī)械效率越小,故可得出結(jié)論:不同滑輪組提升相同重物時(shí),動(dòng)滑輪越輕,滑輪組的機(jī)械效率越高。 【分析】本題測(cè)滑輪組機(jī)械效率,考查注意事項(xiàng)、操作方法、機(jī)械效率的計(jì)算、繩子自由端移動(dòng)的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh、控制變量法的運(yùn)用、數(shù)據(jù)分析及影響機(jī)械效率的因素等知識(shí). (1)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)豎直勻速向上拉動(dòng) , 使物體升高; (2)沒(méi)有考慮到繩子與輪之間的摩擦對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響,導(dǎo)致測(cè)力計(jì)示數(shù)偏小; (3)根據(jù)繩子自由端移動(dòng)的距離與物體升高的高度的關(guān)系:s=nh判斷繩子的有效段數(shù),據(jù)此求第4次實(shí)驗(yàn)中,繩端移動(dòng)距離;由×1
62、00%求機(jī)械效率; (4)根據(jù)繩子自由端移動(dòng)的距離與物體升高的高度的關(guān)系:s=nh,分別判斷各次實(shí)驗(yàn)中繩子的有效段數(shù),從而確定實(shí)驗(yàn)所用的裝置;研究同一滑輪組滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系,要控制物體的重力相同; (5)研究同一滑輪組的機(jī)械效率越與物體的重力的關(guān)系,要控制提升物體的高度相同,只改變物體的重力大小; (6)縱向分析比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),找到不變的量和變化的量,得出機(jī)械效率與變化量的關(guān)系. 9.【答案】(1)勻速;0.3 (2)80 (3)增加物重;1 【解析】【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),才能保證彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定,拉力大小不變,所以,
63、應(yīng)勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);由圖知道,承擔(dān)物重的繩子的有效股數(shù)是:n=3,所以,彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離是:s=3h=3×0.10m=0.3m;(2)由表格數(shù)據(jù)知道,第3次測(cè)量中,有用功是:W有用=Gh=6N×0.10m=0.60J;總功是:W總=Fs=2.5N×0.30m=0.75J;所以,機(jī)械效率是:η3 =W有用/W總×100%=0.60J/0.75J×100%=80%(3)分析1、2、3次數(shù)據(jù)知道,同一滑輪組,物體越重,機(jī)械效率越高,所以,增加物重可以提高同一滑輪組的機(jī)械效率;由于物體越重時(shí),對(duì)滑輪的壓力越大,摩擦力越大,所以第一次實(shí)驗(yàn)受摩擦力的影響最小,故由第一次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),忽略摩擦力的影響時(shí),
64、計(jì)算的滑輪的重力是:G動(dòng)=nF-G物=3×1N-2N=1N,所以,所用動(dòng)滑輪的重一定小于1N。【分析】測(cè)滑輪組的機(jī)械效率,涉及到注意事項(xiàng)(實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將彈簧測(cè)力計(jì)豎直勻速向上拉動(dòng))、長(zhǎng)度的測(cè)量(刻度尺的正確使用:(1)使用前要注意觀察它的零刻線、量程和最小刻度值; (2)用刻度尺測(cè)量時(shí),尺要沿著所測(cè)長(zhǎng)度,不利用磨損的零刻線;(3)讀數(shù)時(shí)視線要與尺面垂直,在精確測(cè)量時(shí),要估讀到最小刻度值的下一位;(4) 測(cè)量結(jié)果由數(shù)字和單位組成.)、機(jī)械效率的計(jì)算等知識(shí). 10.【答案】(1)勻速 (2)0.15 (3)0.4;74.1% (4)增大物重 【解析】【解答】(1)在實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)用手豎直勻
65、速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使掛在動(dòng)滑輪下的鉤碼上升;(2)動(dòng)滑輪承重繩子股數(shù)n=2;拉力的速度v=nv鉤碼=2×0.05m/s=0.1m/s, 拉力的功率:P=Fv=1.5N×0.1m/s=0.15W;(3)第③次實(shí)驗(yàn)的有用功為:W有用3=Gh=4N×0.1m=0.4J,總功為:W總3=Fs=2.7N×0.2m=0.54J,動(dòng)滑輪的機(jī)械效率 ;(3)根據(jù)三次的機(jī)械效率及物重的變化可得同一動(dòng)滑輪,所提升物重增大,機(jī)械效率將增大,則要提高動(dòng)滑輪機(jī)械效率,可采取的措施是增大物重。 ?故答案為:(1)勻速;(2)0.15;(3)0.4;74.1%;(4)增大物重。 【分析】測(cè)量滑輪的機(jī)械效率時(shí),要使物體
66、勻速運(yùn)動(dòng),利用拉力和速度可以計(jì)算功率的大小,有用功和總功的比值計(jì)算機(jī)械效率。 11.【答案】(1)勻速;左 (2)60;3 (3)A;在其它條件相同時(shí),斜面的傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高(或大);或在其它條件相同時(shí),斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度有關(guān) (4)控制變量法 (5)斜面的粗糙程度、木板的長(zhǎng)度、拉木塊速度、木板的面積等 【解析】【解答】(1)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,應(yīng)沿斜面向上勻速拉動(dòng)木塊,便于讀數(shù);實(shí)驗(yàn)時(shí)要使木板的傾斜角變大,應(yīng)該把木板下面的木塊向左移動(dòng);(2)第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率η=W有用/W總×100%=×100%=60%;第②次實(shí)驗(yàn)中總功為W總=FS=2.5N×1.2m=3.0J;(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù),控制的是斜面的傾斜程度(斜面傾角),改變的是物體的重力,因此是研究斜面機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系,驗(yàn)證的是猜想A;對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù),結(jié)合控制變量法實(shí)驗(yàn)的一般結(jié)論形式,可以得出的結(jié)論是在其它條件相同時(shí),斜面的傾斜程度越大,斜面的機(jī)械效率越高(或大);(4)此實(shí)驗(yàn)主要用到的研究方法是控制變量法;(5)影響斜面機(jī)械效率的因素很多,例如斜面粗糙程度、木板
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