专题八:测杠杆和滑轮机械效率实验.doc
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专题八:
测杠杆和滑轮机械效率实验
1.某同学利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:
①用轻绳悬挂材料均匀的条形杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为10N的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平,读出弹簧测力计的示数为4N;
②用刻度尺测出AO=10cm,BO=30cm;
③然后竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,发现此过程中测力计的示数不变
回答下列问题:
(1)旁边的同学认为他这样操作不对,不能算出杠杆的机械效率,其原因是_______________;
(2)后来经过老师的点拨,发现也能算出杠杆的机械效率,其求得杠杆的机械效率η1=______;发现其机械效率小于1,经过分析,其原因是拉力除了要克服物体的重力做功之外,还要克服____________做功;
(3)该同学继续研究杠杆的机械效率,若只增加钩码重,其他条件不变,竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,让物体提升相同的高度,算出杠杆的机械效率为η2,则η2______η1(选填“>”、“<”、“=”),从而发现物重也能影响杠杆的机械效率;
(4)若只将弹簧测力计由B点移到C点,其他条件不变,竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升,让物体提升相同的高度,算出杠杆的机械效率为η3,通过判断η3______η1(选填“>”、“<”、“=”)可看出拉力的位置是否对杠杆的机械效率有无影响。
2.测量杠杆的机械效率
用如图所示的装置实验,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使杠杆下面的钩码缓慢上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为_________N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为_______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:
_________________________.
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数
钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
如果仅就表中数据,能否得出:
“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论,并简要说出依据?
答:
___________________________________________.
3.下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据
动滑轮重
G动/N
物重
G/N
钩码上升
高度h/m
动力
F/N
动力作用点移
距离s/m
滑轮组的
机械效率η
1
0.5
1
0.1
0.7
0.3
47.6%
2
0.5
2
0.1
1.1
0.3
60.6%
3
0.5
4
0.1
2
0.3
_________
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)将表格中的数据补充完整.
(3)用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”).进一步分析可知,在动滑轮和绳重一定的情况下,该滑轮组的机械效率与_________和_________有关.
4.(2012•遵义)小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,
实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:
物理量
实验次数
钩码总重G/N
钩码上升的高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
2
6
0.1
2.4
0.3
83%
3
4
0.1
1.4
0.5
57%
4
4
0.2
1.4
1.0
57%
(1)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量竖直向上_________拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数.
(2)第1次实验测得的机械效率为_________.(结果保留两位有效数字)
(3)分析表中数据可知:
第2次实验是用_______图做的;第4次实验是用_______图做的.(选填“a”、“b”或“c”)
(4)分析第1、2次实验数据可知:
使用同一滑轮组,_________可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:
使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率_________.
(5)分析第3、4次实验数据可知,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度_________.
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