题目
题型:不详难度:来源:
(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:
根据表中数据,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?答:_________________;
请简要说明两条理由:
①________________________________________________________;
②________________________________________________________.
答案
解析
试题分析:对弹簧测力计进行读数时,需看清弹簧测力计的分度值,然后根据指针位置进行读数.
在实验中,弹簧测力计的拉力做的功是总功,克服钩码重力做的功是有用功,克服摩擦以及杠杆自重做的功是额外功;杠杆的机械效率可以根据公式来计算.通过探究实验来得出结论时,应进行多次实验,分析多组数据,同时,分析机械效率的影响因素也应采取控制变量法,这样才能得出正确结论.根据这一思路来对最后的问题做出判断.(1)由图可知,弹簧测力计的分度值是0.1N,所以它的示数是0.5N.
在实验过程中,有用功是:W有用=Gh=1.0N×0.1m=0.1J,
总功是:W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J,
所以杠杆的机械效率是:.
在本实验中,克服杠杆自重做功和克服摩擦力做功是产生额外功的主要原因.
(2)分析机械效率的影响因素应采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变,而实验中,两次钩码悬挂的位置是不同的.同时,还应进行多次实验,分析多组数据,才能得出有说服力的正确结论,只凭一次实验数据做出结论是不科学的.
点评:(1)机械效率的计算是同学们应该掌握的基本技能,关键是搞清楚有用功和总功,一般来说,使用机械所用外力做的功是总功,而克服提升重物重力做的功是有用功.本题中,还要学会分析产生额外功的主要原因.
(2)在类似的实验中,是否合理运用了控制变量法或是否进行了多次实验来最终归纳可靠结论,是我们对一个实验的结论可靠与否进行评价的重要指标,值得我们重点关注
核心考点
试题【用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数】;主要考察你对机械效率的计算等知识点的理解。[详细]
举一反三
求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若改提400N的物体,求此时的机械效率。
(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) 在操作时注意拉动测力计沿 运动。如果在静止时读出测力计拉力大小,所计算得机械效率比实际效率 (高/低),
(3)小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了该实验,如图2所示。
①小红多使用一个滑轮,目的是为了 ;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物上升相同高度时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率 (相同/不相同),理由是: 。
(4)为了将放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高处,某同学设计了如右图(甲)所示的滑轮组装置。当他用下图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则在2~3s内,拉力F做的功 J;在1~2s内,拉力F做的功的功率为 W。
⑴所拉配重块的重力为多少N
⑵这段时间拉力做功的功率为多少瓦?
⑶此过程中拉力器的机械效率为多少?
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