内容正文:
物理(苏科版)九年级上
第十一章 简单机械和功
五、 机械效率
第2课时 滑轮(组)机械效率的测量与探究
竖直
0.6
83.3%
B
0.5G+0.3N
94.3%
A
D
竖直
1.6
66.7%
1、2、3
动滑轮重
0.15
匀速
0.30
80%
增大
物重
1
0.6
1.02
59%
增大
动滑轮所受重力不变,随着钩码所受的重力增大,有用功在总功中
所占的比例增大,机械效率增大
绳重(或各种摩擦)
4
越大
所挂钩码增多,摩擦力增大,克服摩擦力做的功增多
1. (2020·扬州)如图所示,测“动滑轮的机械效率”时必须沿 竖直 方向匀速向上拉动弹簧测力计.若钩码重为1N,则弹簧测力计的示数为 0.6 N,动滑轮的机械效率约为 83.3% .
2. ★同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:(1) 滑轮组机械效率的高低可能与动滑轮的重力有关.(2) 滑轮组机械效率的高低可能与被提升物体的重力有关.(3) 滑轮组机械效率的高低可能与物体被提升的高度有关.(4) 滑轮组机械效率的高低可能与承重绳子的段数有关.若一位同学设计了如图所示的两个滑轮组(所用器材相同,钩码上升的高度也相同),进行对比实验来验证提出的假设,则该实验验证的假设是 ( B )
A. (1) B. (2) C. (3) D. (4)
3. 如图所示,一同学用滑轮组匀速提升不同重物,并记录下了绳子自由端拉力F与对应所提升的物体的重力G,如表所示.
G/N
1
2
3
4
5
6
F/N
0.8
1.3
1.8
2.3
2.8
3.3
根据表中数据分析可知,绳子自由端拉力F与物体重力G的关系式为F=
0.5G+0.3N ;当物体重力G=10N时,此滑轮组的机械效率η≈
94.3% .
4. 如图所示,用滑轮组竖直向上匀速提升重物,不计绳重和摩擦,下列措施中能提高滑轮组机械效率的是 ( A )
A. 减小动滑轮的重力
B. 增大重物上升的高度
C. 减小定滑轮的重力
D. 增大重物上升的速度
5. 用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系.改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并描绘出η与G物的关系如图乙所示.若不计绳重和摩擦,则下列说法中,正确的是 ( D )
A. 此滑轮组动滑轮的重力为5N
B. 当G物=15N时,滑轮组的机械效率η=75%
C. 同一滑轮组的机械效率η随G物的增大而增大,可以等于100%
D. G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组的机械效率仍保持不变
6. 探究“滑轮组的机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如表所示.
实验次序
1
2
3
4
钩码重G/N
1
2
4
4
动滑轮重G动/N
0.5
0.5
0.5
1
钩码上升的高度h/m
0.1
0.1
0.1
0.1
动力F/N
0.7
1.1
2
动力作用点
移动的距离s/m
0.3
0.3
0.3
0.5
滑轮组的机械效率η/%
47.6
60.6
50.0
(1) 根据表中前3次实验数据,画出图甲中滑轮组的绕绳方法.
(2) 在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量 竖直 匀速向上拉动弹簧测力计,读出图乙中弹簧测力计的示数为 1.6 N,第3次实验时滑轮组的机械效率约为 66.7% .
(3) 由表中第 1、2、3 组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.
(4) 由表中第3、4组数据可知,不同滑轮组的机械效率与摩擦和 动滑轮重 有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功为 0.15 J.
7. 小华用图示装置探究滑轮组的机械效率.实验数据记录如表所示.
次 序
物重
G/N
物体上升
高度h/m
拉力
F/N
机械
效率η/%
1
2
0.10
1.0
66.7
2
3
0.10
1.4
71.4
3
6
0.10
2.5
(1) 实验中应竖直向上 匀速 拉动弹簧测力计,绳端移动距离为 0.30 m.
(2) 第3次实验的机械效率为 80% .
(3) 分析数据可知,提高同一滑轮组的机械效率,可以采取的措施是 增大物重 ;小华所用动滑轮的重力一定小于 1 N.
8. 某探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,设计实验装置如图所示,数据如表所示.
次
序
钩码的
重力/N
钩码提升
高度/cm
有用
功/J
拉力
/N
总功
/J
机械
效率
1
1.0
40
0.4
1.1
0.88
45%
2
1.5
40
0.6
1.