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物理 八年级下册 沪科版
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第五节 机械效率
第2课时 测量机械效率
1. (6分)(枣庄中考)提高机械效率可以充分发挥机械设备的作用,对节能减排、提高经济效益有重要的意义。某科技创新小组根据生活经验和客观事实,对影响滑轮组机械效率的因素作出如下猜想:
猜想一:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度有关;
猜想二:滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关;
猜想三:滑轮组的机械效率与所提物体的重力有关;
根据猜想,运用如图甲、乙、丙所示的装置进行了实验探究,测得的实验数据如下表所示。
测量滑轮组的机械效率
实验次数 钩码的重力G/N 钩码上升高度h/m 绳端拉力F/N 绳端移动的距离s/m 机械效率η
1 2 0.1 0.90 0.3 74.1%
2 4 0.1 1.50 0.3 88.9%
3 4 0.1 1.25 0.4
4 4 0.2 1.50 0.6 88.9%
(1)实验时应沿竖直方向 _______ 缓慢向上拉动弹簧测力计。
(2)分析表中数据可知:第3次实验是利用了图 ____ 的装置完成的,它的机械效率η= ________ (结果精确到0.1%)。
(3)比较2、4两次实验数据,可验证猜想一是 ______ (填“正确”或“错误”)的。
(4)通过比较 _______ (填实验序号)两次实验数据得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越大,滑轮组的机械效率越高。
(5)通过比较2、3两次实验数据可得出结论:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 _______。
匀速
丙
80.0%
错误
越低
1、2
2. (2分)下列做法中,不能够改变滑轮组机械效率的是 ( )
A. 改变提升重物的高度
B. 用体积相等的塑料动滑轮代替铁铸动滑轮
C. 提升更重的物体
D. 给定滑轮加润滑油
A
3. (7分)(漯河期末)小明和同学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,他通过在斜面上拉动物体进行了探究(如图所示),测得的实验数据如表中所示:
测量斜面的机械效率
实验次数 斜面倾斜程度 物体重G/N 物体上升高度h/m 沿斜面拉力F/N 物体移动距离s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η
1 较缓 5.0 0.10 1.6 0.50 0.50 0.80 62.5%
2 较陡 5.0 0.15 2.2 0.50 0.75 1.10 68.2%
3 最陡 5.0 0.25 3.1 0.50 1.55
(1)沿斜面拉动物体时,应使其做 ___________ 运动。
(2)根据表中的数据可求出在第三次实验中,拉力所做的有用功为 ______ J,克服摩擦力所做的额外功为 ______ J,斜面的机械效率是 ________ (结果精确到0.1%)。
(3)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 ______。
(4)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,___________________________。
(5)实验完成后,小红提出了自己的猜想,斜面的机械效率还可能和斜面的 __________ 有关。
匀速直线
1.25
0.3
80.6%
省力
斜面越陡,机械效率越大
粗糙程度
滑轮组机械效率的比较
4. (2分)如图所示,用相同的滑轮以不同的绕法提起相同的重物,摩擦力忽略不计,在物体匀速上升的过程中 ( )
A. 甲图省力,机械效率甲图大
B. 甲图省力,机械效率一样大
C. 乙图省力,机械效率乙图大
D. 乙图省力,机械效率一样大
B
C
二、实验探究题(7分)
6. 小组同学用如图所示的实验装置测定杠杆的机械效率。小敏用如图甲所示的实验装置测定杠杆的机械效率。实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升。
(1)实验中,测力计的示数F为 ______ N,钩码总重G为1.0 N,钩码上升高度h为0.1 m时,C点上升了0.3 m,则杠杆的机械效率为 _______ %。
(2)实验中若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是 ____________。
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至B,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 ______ (填“变高”“变低”或“不变”)。若只将弹簧测量计从C点移至B点,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将 ______ (填“变高”“变低”或“不变”)。
0.5
66.7
杠杆的重力
变高
不变
(4)小王用如图乙所示的实验装置测量杠杆的机械效率。O为杠杆的转轴,不计摩擦。实验时,给杠杆B端施加竖直向下的力F,使挂在A端的钩码缓缓上升。如表所示是提升钩码时收集到的实验数据。(图中杠杆为质量分布均匀的直棒)
实验序号 钩码重G/N 拉力F/N A端上升的高度h/m B端下降的高度s/m 杠杆的效率
① 2 5 0.04 0.02
② 4 9 0.04 0.02 89%
③ 2 5 0.06 0.03 80%
④ 6 13 0.04 0.02 92%
(5)第①组实验中,杠杆的机械效率为 _______。
(6)由 ________ 三组实验,可以初步得出的结论:相同的杠杆,提升的钩码越重,机械效率越高。
80%
①②④
一、选择题(2分)
5. 为了研究滑轮组的机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想。猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙a所示。然后换另一个不同质量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙b所示。根据图像他 ( )
A. 只能验证猜想一
B. 只能验证猜想二
C. 两个猜想都能验证
D. 两个猜想都不能验证
$$