小强在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图甲所示的滑轮组进行了三

题目

小强在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
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实验
次数
物重
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 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是:______;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是:______;
③滑轮组的机械效率与______无关.
(2)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小明多使用一个滑轮,目的是为了改变:______;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率______(相同/不相同),理由是:______.

所属题型:问答题 试题难度系数:中档

答案

(1))①动滑轮被3根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍,因此第2组中17cm应为15cm;
②第3次实验中滑轮组的机械效率:η=
W有用
W
=
Gh
Fs
=
6N×8cm
2.5N×24cm
=80%;
③第1次实验中滑轮组的机械效率:η1=
W有用
W
=
Gh1
F1s1
=
6N×3cm
2.5N×9cm
=80%;
与第3次实验数据相同,因此机械效率与物体上升的高度无关;
(2)①定滑轮的作用是改变力的方向;
②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,他们做的有用功相同,额外功也一样,因此总功相同,也就是机械效率不变.
故答案:(1)①17cm;②80%;③物体上升的高度;
(2)①力的方向;②相同;额外功和有用功都相同.

考点梳理

初中二年级物理试题“小强在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图甲所示的滑轮组进行了三”旨在考查同学们对 滑轮(组)的机械效率 ……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:

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  • 滑轮(组)的机械效率

考点名称:滑轮(组)的机械效率

滑轮组的机械效率:

滑轮组的机械效率

测量滑轮组的机械效率:

①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组

②原理:测量滑轮组的机械效率

③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。

提高滑轮组机械效率的方法:

1.影响滑轮组机械效率的因素

滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率:

滑轮机械效率公式

若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为

滑轮机械效率公式

讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法

(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。