【期末专题复习】易错精选题:滑轮实验题-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
2025-06-20
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级下册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第3节 滑轮 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.04 MB |
| 发布时间 | 2025-06-20 |
| 更新时间 | 2025-06-20 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-06-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52647654.html |
| 价格 | 1.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
【期末专题复习】易错精选题:滑轮实验题-2024-2025学年物理八年级下册人教版(2024)
一、实验题
1.同学们为了探究“使用动滑轮的省、费力情况”,装置如图甲所示。实验过程中,晓彤多次改变所挂钩码的个数,分别记下每次所挂钩码的重力及对应的弹簧测力计示数,并将所测得数据填写在表格中:
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
所挂钩码重G/N
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
弹簧测力计示数F/N
0.8
1.0
1.3
1.5
1.8
2.0
2.3
2.5
动滑轮重G0/N
1.0
(1)晓彤使用动滑轮提升钩码的过程中的注意事项是 ;
(2)用同一动滑轮匀速提升同一重物,若采用如图乙、丙所示的两种提升方法,则F1 F2;(选填“>”、“<”或“=”)
(3)分析实验数据,在忽略摩擦、绳重及实验误差的条件下,可以得出弹簧测力计的示数F与钩码的重力G以及动滑轮的重力G0的关系式为 ;
(4)在分析数据时,晓彤画出了G0、G、F与实验次数的图像,请你根据图像写出晓彤探究的结论。( )
2.如图,小明在用动滑轮(不计绳重和摩擦)匀速提升不同重物时, 记录下了在绳子自由端使用的拉F与对应所提升的物体重力G, 如表:
G/N
1
2
3
4
5
6
F/N
0.7
1.2
1.7
2.2
2.7
3.2
分析表中数据可知,拉力F与重力G的关系式是:F = (用表中数据推导出一个关系式);动滑轮重为 N; 随着物重的增加,动滑轮的机械效率变 。 使用定滑轮 ,但可以 ;使用单个动滑轮最多可以省一半的力,但 。
3.小明同学在学习滑轮时,老师讲到:理想的动滑轮最多省一半力,其实省力的多少与拉力和竖直方向的夹角大小有关,如图甲所示。小明就此问题展开如图乙所示的实验探究,并将所测数据记录在表格中。
序号
1
2
3
拉力F/N
3.0
3.8
(1)如图丙所示,这是第三步实验时弹簧测力计的示数,则F3= N;
(2)通过分析实验数据可初步得出结论:使用动滑轮提升同一重物时,拉力F与竖直方向的夹角θ越大,需要的拉力F越大。请你从杠杆平衡条件的角度分析其中的原因: 。
4.在“探究动滑轮工作时的特点”活动中,小明用如图所示的动滑轮提升钩码,改变钩码的数量,在正确操作的情况下,测得的实验数据如下。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
①
1.0
10
1.1
20
②
2.0
10
1.7
20
③
3.0
10
2.3
20
(1)分析表中数据发现,使用动滑轮提升物体时,拉力不等于物体重力的一半,而是大于物体重力的一半,其主要原因是 。
(2)在某一次测量中,弹簧测力计不是沿竖直向上拉,而是斜向上拉,其他条件不变,动滑轮的机械效率将 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)小明进一步研究,测出动滑轮的质量为100g,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,根据表格中的数据,发现重物的重力越大,差值△W (选“越大”、“越小”或“不变”),请你利用所学知识对此作出解释 。
(4)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F,钩码重记为G,动滑轮重记为G′,绳自由端移动距离记为s,钩码提升高度记为h,不计绳子重及摩擦。则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是 。(多选)
A. B. C. D.
5.如图所示是小华同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得三组数据如下表所示:
实验序号
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
测力计用力的方向
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
向上
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
向下
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
向上
请你分析。
(1)比较测力计拉力的大小,可知:使用动滑轮的好处是 。
(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 。
(3)把钩码升高相同的高度,比较测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 。
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾到定滑轮和动滑轮的使用优点,则应选择最佳装置是 。
(5)在乙实验中,该装置的机械效率为 。
(6)在丙实验时,若钩码上升的速度为0.05m/s,则拉力的功率为 W。静止时测力计示数 (选填“>”、“<”或“=”)0.55N。
(7)对比乙、丙两次实验中,将同一个物体提升相同的高度,两装置机械效率大小不等的原因是 。
6.小凡同学在“探究定滑轮和动滑轮特点”的实验中,装置图如图所示。
(1)在探究定滑轮时,照图甲操作,觉得读数不方便,于是把测力计倒过来,即测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,测力计的示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”),其理由是 ;
(2)在探究动滑轮时,照图乙操作,记录数据如下表,分析数据发现,测力计的示数F大于物重G的一半,与课本结论存在差异,其原因是 。
实验次数
物重G/N
测力计的示数F/N
1
1.00
0.65
2
1.50
0.90
3
2.00
1.15
7.小聪同学按照如图所示的装置对动滑轮特点进行了探究,实验数据见下表。通过分析数据,他觉得与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大。
(1)该实验中出现这样结果的主要原因是没有考虑 ;
(2)在实验过程中,提升重物时应该注意沿竖直方向 拉动。动滑轮可视为杠杆的变形,则此时其支点为 (选填“A”、“ B”或“C”)点。
实验次数
物重G/N
弹簧测力计示数F/N
1
1.0
0.7
2
1.5
1.0
3
2.0
1.3
8.如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置,实验中测得数据如下表所示:
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
(1)在分别使用两种滑轮提升钩码时,应沿竖直方向拉弹簧测力计,使钩码 ;
(2)比较弹簧测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ;
(3)比较弹簧测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ;
(4)把钩码升高相同的高度,比较(b)和(c)实验弹簧测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ,所以在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择滑轮组;
(5)请在图(d)中画出最省力的绕线方式。
9.如图是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置。他按图示提起钩码时注意保持测力计匀速移动,分别测得一组数据如下表所示
钩码重G/N
钩码升高高度h/m
测力计示数F/N
测力计移动距离s/m
甲
0.98
0.2
0.98
0.2
乙
0.98
0.2
1.02
0.2
丙
0.98
0.2
0.55
0.4
解决下列问题:
(1)比较测力计示数的大小,可知:使用动滑轮的好处是 ;
(2)比较测力计拉力的方向,可知:使用定滑轮的好处是 ;
(3)把钩码升高相同的高度,比较乙和丙实验测力计移动的距离,可知:使用动滑轮 ;
(4)在提升重物的过程中,如果要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,则应选择 ;
(5)进一步分析实验数据,你还发现什么规律 ?(写出一个即可)
10.为了研究滑轮的特点,小柳同学分别进行如图甲、乙所示的实验:
(1)在研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮不能省力,但能改变施力的方向。定滑轮实质上相当于是一个 杠杆;
(2)用动滑轮匀速竖直提升重物,弹簧测力计的示数如乙图所示。若不考虑摩擦和绳子重,则动滑轮重为 N;
(3)为了兼顾定滑轮和动滑轮的特点,小柳用如图丙装置组装了滑轮组,并用弹簧测力计拉着重物匀速上升10cm,所用拉力为0.8N,请你用笔画线代替细绳,在图丙中画出滑轮组的绕线方法。
11.物理实验小组研究定滑轮和动滑轮的特点。
实验序号
G滑轮/N
G物/N
弹簧测力计示数/N
1
1
4
2.6
2
2
4
3.2
3
3
4
3.6
4
4
4
4.2
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如图甲所示,据此可证明:使用定滑轮不省力,但能改变 ;
(2)他们研究动滑轮特点时,用不同的动滑轮匀速缓慢竖直提升4N的重物,如图乙所示,可得初步结论:使用动滑轮可以 ,但不能改变力的方向;
(3)桃子同学发现第4次实验时,记录的弹簧测力计示数大于物体的重力。于是桃子同学认为动滑轮不省力。你认为她的观点是否正确? ,并分析原因: 。
12.小明用质量相同的滑轮组成如图所示的滑轮组,完成“测滑轮组机械效率的实验”,请回答下列问题:
实验次数
钩码重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
机械效率η
1
4
0.1
2.7
0.2
74%
2
4
0.1
1.8
0.3
74%
3
8
0.1
3.2
0.3
83%
4
8
0.1
2.7
0.4
(1)只要滑轮组结构一定,则测滑轮组机械效率时,实验器材可以不需要 ;
(2)第4次实验的机械效率为 (保留一位小数),并在图丁中画出相应的滑轮组绕线方法;( )
(3)通过比较 (填实验次数的序号)两次实验数据可得出结论:同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率越高;
(4)已知弹簧测力计的量程为“0~5N”,则利用此弹簧测力计提升物体时,忽略绳重和摩擦,甲、乙两个滑轮组中,甲的最大机械效率 (选填“大于”“小于”或“等于”)乙的最大机械效率。
13.同学们共同研究滑轮的特点:
(1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮不能省力, 改变力的方向;(填“能”或“不能”)
(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物;如乙图所示。据此可知,使用动滑轮 省力, 改变力的方向;(填“能”或“不能”)
(3)他们组装了滑轮组,发现使用滑轮组提升重物时能省力,于是他们想:利用滑轮组提升重物能否省功呢?为此,他们进行了如图丙所示的实验并记录部分数据填入相应表格中:
钩码重
钩码上升高
测力计拉力
测力计移动距离
2
0.1
0.8
0.3
由实验数据可知,用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功为 ,拉力做的功为 ,由此可得出的结论是:使用滑轮组 (“能”或“不能”)省功。
14.在探究“两类滑轮的作用”时,小明用同一个滑轮做了四次实验,前两次按图甲进行,后两次按图乙进行,并将测得的数据记录在表格中忽略绳重及摩擦。
实验序号
钩码重
钩码上升的高度
拉力
绳子自由端移动的距离
(1)分析第1、2次的数据,得出的结论是:使用定滑轮不能 ;若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向 拉动绳子自由端;分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,这说明滑轮的重力为 N。
15.在“探究定滑轮和动滑轮的特点”实验时,如图,小明先用图甲测出钩码的重力,然后用图乙做了两次实验,填入下表序号1、2。然后按同一个滑轮按图丙进行两次实验,填入下表序号3、4。
实验序号
钩码重G/N
钩码上升的高度h/cm
拉力F/N
绳子自由端移动的距离s/cm
1
1.0
20.0
1.0
20.0
2
2.0
20.0
2.0
20.0
3
1.0
20.0
0.7
40.0
4
2.0
20.0
1.2
40.0
(1)分析上表序号1、2的数据及观察到的现象,可以得出结论:使用定滑轮 (选填“能”或“不能”)省距离, (选填“可以”或“不能”)改变力的方向;用图乙进行实验时,若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将 (选填“变大”“不变”或“变小”);
(2)用图丙进行实验时,应沿 方向匀速拉动绳子自由端。分析上表序号3、4的数据发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,除摩擦原因外,还因为拉力要承担 的重力。
16.在“探究定滑轮和动滑轮工作时的特点”实验中:
(1)在探究定滑轮工作的特点时,如图乙所示,使用弹簧测力计的操作方法是 (填序号)。①随意拉动钩码②拉着钩码保持静止③匀速向下拉动。
实验次序
1
2
3
(2)在探究定滑轮工作的特点时,按照图乙操作,觉得读数不方便,于是把弹簧测力计倒过来,即弹簧测力计吊环系在拉绳上,用手拉挂钩,弹簧测力计的示数会 (变大/不变/变小),其理由是 。
(3)在探究动滑轮工作的特点时,先测出 的总重力,然后按照图丙组装动滑轮,实验时, 拉弹簧测力计,使钩码 上升,读出弹簧测力计的示数。根据实验步骤将记录表格的第一行栏目补充完整 (不要求填入实验记录数据);该实验至少要测量三组数据的目的是 ;此次实验能否直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论?答: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1. 匀速向上拉动弹簧测力计 < 见解析
【详解】(1)[1]使用动滑轮提升钩码时,需要匀速向上拉动弹簧测力计,使动滑轮处于平衡状态,测力计的示数保持不变,方便读数。
(2)[2]动滑轮是一省力杠杆,其支点在轮与绳子的接触点上,当使用图乙方法提升重物时,阻力臂及动力臂分别为轮半径及二倍轮半径,据杠杆的平衡条件有
G⋅R=F1⋅2R
当使用图丙提升重物时,阻力臂等于轮半径,而动力臂小于2倍阻力臂为l,则有
G⋅R=F2⋅l
那么
F1<F2
(3)[3]由表格数据知,每组钩码与动滑轮的总重的二分之一都约为等于弹簧测力计的示数,所以在忽略摩擦、绳重及实验误差时,有
(4)[4]由图像知,当G>G0时,物重越大,使用动滑轮省力越多;当G<G0时,使用动滑轮要费力;当G=G0时,使用动滑轮不省力也不费力。
2. 0.4 大 不省力 改变施力的方向 不能改变施力的方向
【详解】[1][2]设动滑轮的重力为G轮,不计绳重和摩擦,所以拉力
由表中第一组数据
解得G轮=0.4N,则拉力F与重力G的关系式是
[3]在不计绳重和摩擦时,随着物重的增加,额外功不变,有用功增大,则动滑轮的机械效率变大。
[4][5]定滑轮实际上就是等臂杠杆,使用定滑轮不能省力,但可以改变力的方向。
[6]单个动滑轮可以省力,但不能改变力的方向。
3. 4.6 使用动滑轮提升同一重物时,阻力、阻力臂不变,当拉力与竖直方向的夹角增大时,动力臂减小,由杠杆平衡条件可知拉力增大
【详解】(1)[1]弹簧测力计的量程为,1个大格为,分为5个小格,每个小格为,分度值为,示数为,即
(2)[2]在图乙使用动滑轮的过程中,支点在绳与滑轮左边缘的接触点,阻力作用点在动滑轮转轴,动力作用在绳与滑轮的右边接触点,使用动滑轮提升同一重物时,阻力、阻力臂不变,当拉力与竖直方向的夹角增大时,动力臂减小,由杠杆平衡条件可知拉力增大。
4. 还要克服动滑轮的重力及摩擦 减小 越大 见解析 AB
【详解】(1)[1]不计动滑轮重力、绳重及摩擦时,使用动滑轮提升物体时,拉力等于物体重力的一半,而实际情况还要克服动滑轮重、绳重及摩擦,拉力大于物体重力的一半。
(2)[2] 弹簧测力计不是沿竖直向上拉,而是斜向上拉,此时动力臂变小,拉力变大。动滑轮的机械效率
当其他条件不变时,拉力F变大,动滑轮的机械效率会减小。
(3)[3]第一次实验
△W1=W总1-W有1-W轮=F1s1-G1h1-G动h1=1.1N×0.2m-1N×0.1m-0.1kg×10N/kg×0.1m=0.02J
同理可求第二次、第三次实验中△W2=0.04J、△W2=0.06J,所以可得结论,重物的重力越大,差值越大。
[4] 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
实际上就是克服绳重及摩擦力做的功。重物的重力越大,绳子与滑轮及滑轮转轴的摩擦力就越大,克服摩擦力做的功就越多,差值就越大。
(4)[5]滑轮组的机械效率
或者
故AB符合题意,CD不符合题意。
故选AB。
5. 省力 改变用力的方向 费距离 滑轮组 96.1% 0.055 < 见解析
【详解】(1)[1]在丙中,拉力
F=0.55N<G=0.98N
故使用动滑轮时省力。
(2)[2]在乙中,拉力
F=1.02>G=0.98N
但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向。
(3)[3]钩码移动的距离为0.2m,丙中的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。
(4)[4]在提升重物的过程中,为了既方便又省力,结合定滑轮和动滑轮的特点,可以使用滑轮组。
(5)[5]在乙实验中,该装置的机械效率为
η===×100%≈96.1%
(6)[6][7]动滑轮承重绳子的股数n=2,第二次实验时拉力的功率
P===Fv=Fnv物=0.55N×2×0.05m/s=0.055W
静止时没有摩擦力,拉力等于钩码和动滑轮重力的一半,拉力小于0.55N。
(7)[8]不计摩擦和绳重,在提起的过程中,丙用的是动滑轮,所以丙方法需要克服动滑轮的重力做功,丙比乙多做额外功。
6. 变小 测力计有重力 动滑轮有重力
【详解】(1)[1][2]测力计倒过来使用时,弹簧测力计受力情况是:受到绳子向上的拉力,受到向下的重力和手的向下拉力。这时测力计测量的是手向下的拉力,大小等于绳子自由端的拉力与测力计的重力之差。所以在匀速拉动时,根据二力平衡条件可知,实验使得测量值会小于钩码的重力。
(2)[3]人在提升重物时把动滑轮也提起了,所以动滑轮本身的重力是存在差异的最主要原因;由于转轴之间有摩擦,绳也有一定重力,也导致拉力增大。
7. 滑轮的自重 匀速 A
【详解】(1)[1]“使用动滑轮能省一半力”是在理想情况下得出的结论,而实际情况中动滑轮的重力和摩擦是客观存在的。由表中数据知道,随着物重的增加,测力计的示数变大,但比物重的一半要大,这与“使用动滑轮能省一半的力”的结论偏差较大,其主要原因是没有考虑滑轮的自重。
(2)[2][3]使用动滑轮时,只有匀速竖直向上拉,拉力的力臂才等于滑轮的直径,使得弹簧测力计的示数稳定,便于读出拉力的大小。此时动滑轮的实质是动力臂等于阻力臂2倍的省力杠杆,支点是A点。
8. 匀速上升 省力 改变力的方向 费距离
【详解】(1)[1]在分别使用两种滑轮提升钩码时,应沿竖直方向拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,处于平衡状态,只有这样,弹簧测力计对绳子的拉力的大小才是不变的,弹簧测力计的示数不变,才能快速准确测出拉力的大小。
(2)[2]在实验(c)中,拉力
F=0.55N<G=0.98N
故使用动滑轮时省力。
(3)[3]比较图(a)(b),观察弹簧测力计拉力的方向,要向上提升物体,使用定滑轮可以向下拉绳子,施加向下的拉力,所以使用定滑轮的好处是改变用力的方向。
(4)[4]钩码升高高度都为0.2m时,(b)中测力计移动的距离为0.2m,(c)中测力计移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离。
(5)[5]要使得绕线方式最省力,则承担物重的绳子股数要最多,图(d)中,承担物重的绳子股数最多为3,所以要从动滑轮上面的挂钩绕起,绕线方式如图所示
9. 能省力 可以改变力的方向 费距离(移动更多距离) 由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组 使用动滑轮和定滑轮都不能省功
【详解】(1)[1]由表格可知,,故使用动滑轮的好处是能省力。
(2)[2]由图甲、乙可知,拉力的方向发生了改变,故使用定滑轮的好处是可以改变力的方向。
(3)[3]由表格可知,,所以可知:使用动滑轮费距离(移动更多距离)。
(4)[4]想要同时兼顾定滑轮和动滑轮的特点,可以把定滑轮和动滑轮组合起来,使用滑轮组。
(5)[5]不用机械所做的功
W1=Gh=0.98N×0.2m=0.196J
使用定滑轮做的功
W2=F2s2=1.02N×0.2m=0.204J
使用动滑轮做的功
W3=F3s3=0.55N×0.4m=0.22J
所以可得使用动滑轮和定滑轮都不能省功。
10.(1)等臂
(2)0.2
(3)
【详解】(1)定滑轮实质是等臂杠杆,动力臂L1、阻力臂L2都等于滑轮半径。
(2)由图可知,承担物重的绳子股数为n=2,若不考虑摩擦和绳子重,则由
可得,动滑轮的重力为
(3)图丙中滑轮组的绕线方式有两种,一种是从定滑轮出发,此时承担物重的绳子股数为2,一种是从动滑轮出发,向上绕过动滑轮,此时承担物重的绳子股数为3。由于
所以2段绳子达不到要求,一定是3段绳子承担物重,因此绳子应从动滑轮出发,如图所示:
11.(1)力的方向
(2)省力
(3) 不正确 动滑轮重力过大
【详解】(1)由图甲的实验可知,使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向
(2)通过观察和比较测量结果,当所使用的动滑轮较轻时,弹簧测力计的示数均小于物体的重力,故可得到:使用动滑轮可以省力,但不能改变力的方向
(3)[1][2]分析第4次实验数据可以看出,动滑轮的重力为4N,与物体的重力相同,在考虑摩擦的情况下,造成弹簧测力计的示数大于物体的重力,但这不能说明动滑轮不省力。
12. 刻度尺 74.1% 2、3 小于
【详解】(1)[1]滑轮组机械效率
滑轮组结构一定时,n相同,所以测量滑轮组机械效率时,不需要用刻度尺测量s和h。
(2)[2]由表格数据可知,第4次实验的机械效率
[3]由第4次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
所以滑轮组绕线方法如下:
(3)[4]由第1次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
由第2次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
由第3次实验的数据可知,承担物重的绳子股数
所以2,3次实验中是用的同一滑轮组,实验序号3中,物重更重,滑轮组机械效率更高;说明:同一滑轮组提升重物时,物重越重,滑轮组机械效率越高。
(4)[5]甲和乙绳子的绕法不同,其它相同情况时,滑轮组的机械效率相同;若实验中使用的弹簧测力计的量程为“0~5N”,忽路绳重和摩擦,甲由两段绳子承担动滑轮和物体的重,乙由三段绳子承担动滑轮和物体的重,所以乙能提起更重的物体,所以乙的机械效率更高。
13.(1)能
(2) 能 不能
(3) 0.2 0.24 不能
【详解】(1)由图可知,使用定滑轮拉物体,改变拉力的方向但力的大小不变,都等于物体的重力,故可得:使用定滑轮不能省力但能改变力的方向。
(2)[1][2]由图可知,使用动滑轮,拉力小于物体的重力,但拉力的方向仍然向上,说明使用动滑轮可以省力但不能改变力的方向。
(3)[1]用该滑轮组提升钩码时克服钩码重力所做的功
[2][3]拉力做的功
所以使用滑轮组不能省功。
14.(1) 省力 不变
(2) 匀速 0.4
【详解】(1)[1]由表格可知,第1、2次的数据中拉力不变,则说明使用定滑轮不能省力。
[2]定滑轮不能省力,但能改变力的方向,所以若小明将绳子的自由端沿着水平向右的方向匀速拉动,拉力的大小将不变。
(2)[1]根据二力平衡知识可知,用图乙进行实验时,一定要沿着竖直方向匀速拉动绳子自由端,此时动滑轮受到的所有向上的力等于所有向下的力。
[2]分析数据时发现,拉力的大小总比钩码重力的一半要大,忽略绳重和摩擦,与动滑轮连接的绳子段数为2,根据可得滑轮的重力为
15.(1) 不能 可以 不变
(2) 竖直 动滑轮
【详解】(1)[1]]由第1、2次数据及实验现象知,钩码上升的高度与绳子自由端移动的距离相等,所以使用定滑轮不能省距离。
[2]图乙中,向下拉动绳子可向上提升钩码,所以使用定滑轮能改变力的方向。
[3]定滑轮相当于等臂杠杆,轴到轮边缘的距离分别为动力臂及阻力臂,拉力沿水平向右方向匀速拉动时,动力臂及阻力臂大小都不变,阻力不变,所以动力也不变,即拉力大小不变。
(2)[1]图丙中,应沿竖直向上方向匀速拉动绳子自由端,在竖直方向拉动时,才能让动滑轮的动力臂是阻力臂的两倍。
[2]由第3、4次数据知,拉力的大小比钩码重力的一半大,因为在提升钩码的同时,也提升了动滑轮,动滑轮自身也有重力。
16.(1)③
(2) 变小 忽略了弹簧测力计的重力
(3) 钩码和动滑轮竖直向上匀速
实验次序
钩码和动滑轮的总重力G
弹簧测力计的示数F
1
2
3
寻找普遍性规律,避免实验结论的偶然性 不能
【详解】(1)在探究定滑轮工作的特点时,要匀速向下拉动弹簧测力计,此时钩码受力平衡,故选③。
(2)[1][2]因为测力计自身有重力,所以倒过来拉时,左侧拉力等于右侧拉力加测力计的重力,所以测力计示数会变小。
(3)[1]在探究动滑轮工作的特点时,由于绳子拉起动滑轮和物体,故先测出钩码和动滑轮的总重力,然后按照图丙组装动滑轮。
[2][3]实验时,应匀速竖直向上拉弹簧测力计,使钩码匀速上升,读出弹簧测力计的示数。
[4]实验中需要测量钩码和动滑轮的总重力和绳子的拉力,故第一行为钩码和动滑轮的总重力G/N和绳子的拉力F/N。
[5]实验至少要测量三组数据的目的是为了得到普遍的规律,防止偶然性的发生。
[6]“使用动滑轮能省一半力”是在不考虑动滑轮重力和摩擦的理想情况下才成立的,在实际实验中,动滑轮的重量和摩擦是客观存在的,动滑轮的重力可以尽量减小,但不可能为零。所以此次实验不能直接得出“使用动滑轮能省一半力”的结论。
答案第1页,共2页
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