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11探究滑轮组的机械效率—2023年中考物理二轮复习实验题专练(原卷版)
1.在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强先用弹簧测力计测出钩码重力G,按图甲所示组装好器材,拉动弹簧测力计使钩码上升,用刻度尺分别测出钩码上升的高度和绳端移动的距离,在物体静止时读出拉力的大小F,下表是他记录的一组数据。
(1)该实验的实验原理是 ;
(2)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为 J,总功为 J;
(3)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是 ;结合图甲弹簧测力计放大图,可知小强的错误是 ;
(4)同组的小华多用了一个相同的滑轮组成了图乙所示的滑轮组来提升相同的钩码时,发现更省力,那么用小华的方法测出的机械效率比小强的将 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”),其原因是 (不计绳重和摩擦)。
2.在“测量动滑轮机械效率”的实验中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,正确操作,实验数据如表所示.
(1)实验时,用手竖直 (选填“匀速”或“变速”拉动弹簧测力计,使挂在动滑轮下的钩码缓缓上升.
(2)第①次实验测得动滑轮的机械效率为 .
(3)第③次实验时,钩码上升的速度为0.5m/s,则拉力的功率为 W,表格A处,应该填写 .
(4)由表中实验数据分析可知,同一动滑轮,所提升物重增大,机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”).
3.小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度s=50cm的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=22cm,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为 J,木块受到的摩擦力为 N.
(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
①通过数据分析,小明得出初步结论:W额与L成 比;
②当斜面的水平长度L=40cm时,斜面的机械效率为 ;
③当木板平放在水平桌面上时,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为 N.
4.探究小组为探究影响滑轮组的机械效率的因素,实验装置如图所示,数据如下表所示。
(1)
次数
钩码重力(N)
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
1.4
1.12
54%
3
2.0
30
1.7
4
2.5
40
1.0
2.0
1.60
63%
请把表格中三个未完成的空补充完整。
(2)甲同学根据表格数据可以得出钩码重力逐渐增大,滑轮组机械效率 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。请你解释出现这种现象的原因 。
(3)乙同学进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,根据表格中的数据得出:总功总是大于有用功与克服动滑轮重力的功之和,即:W总 > W有 + W额 ,他猜测还有 因素影响机械效率。(答一种因素即可)
(4)丙同学计算出每一组总功与有用功和克服动滑轮重力的功的差值∆W = W总 - W有 -W轮,通过比较第1、2和 组的数据,发现重物的重力越大,差值∆W (选填“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释 。
5.小敏在利用斜面搬运物体的过程中,提出了一个问题:“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题,他通过在斜面上匀速直线拉动物体进行了实验探究(如图所示),测得的实验数据如表所示:
(1)根据表中的数据可求出第③次实验中斜面的机械效率是 %。
(2)通过对上述实验数据的分析可知,斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越 。
(3)通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,斜面越陡,机械效率 。
6.在“测量滑轮组机械效率”的实验中,小兵与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如图所示),实验数据记录如下表。
(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,并用 测出物体上升的高度;
(2)表格中编号①处数据为 ,编号②处数据为 ;
(3)分析数据可得结论:使用同一滑轮组提升不同物重至同一高度,提升的物重增加时,所做的额外功 (选填“变大”、“变小”或“不变”),