2018-2022年北京市初三一模物理試題匯編:滑輪組的機(jī)械效率_第1頁(yè)
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第1頁(yè)/共1頁(yè)2018-2022北京初三一模物理匯編滑輪組的機(jī)械效率一、多選題1.(2022·北京房山·一模)如圖所示,是工人使用滑輪組提升建筑材料的示意圖,工人在繩子自由端施加豎直向下的拉力F為600N,使重1000N的建筑材料勻速豎直上升了3m,用時(shí)15s,忽略繩子重力及輪和軸間摩擦,下列說(shuō)法中正確的是()A.建筑材料上升的速度是0.4m/s B.動(dòng)滑輪所受的重力為200NC.拉力F的功率是240W D.滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%2.(2022·北京門頭溝·一模)質(zhì)量為60kg的工人站在水平地面上,利用如圖滑輪組豎直向下拉動(dòng)繩子自由端,將一質(zhì)量為80kg的重物A以0.1m/s的速度勻速上升1m,此時(shí)該滑輪組的機(jī)械效率為80%(g取10N/kg)。對(duì)此工作過(guò)程及裝置以下說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)滑輪重為200N B.工人對(duì)繩的拉力做功1000JC.拉力F的功率為50W D.工人對(duì)地面的壓力為100N3.(2020·北京延慶·一模)如圖所示為工地上利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和滑輪組提升重物的情形。卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)繩的拉力為400N,用1min的時(shí)間將重900N的物體勻速提升5m。忽略繩重和摩擦,下列說(shuō)法正確的是()A.動(dòng)滑輪所受重力為300N B.滑輪組的機(jī)械效率為75%C.卷?yè)P(yáng)機(jī)拉繩的速度為0.25m/s D.滑輪組對(duì)重物做功的功率為75W4.(2020·北京密云·一模)用如圖甲所示的動(dòng)滑輪提升一批建筑材料。工人豎直向上拉動(dòng)輕繩的自由端將建筑材料以0.1m/s的速度勻速提升,此過(guò)程中,作用在繩子自由端的拉力F所做的功W隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示已知這批建筑材料的總質(zhì)量為70kg,滑輪的摩擦不可忽略g取10N/kg。下列說(shuō)法中正確的是()A.繩子自由端拉力做功的功率為80WB.繩子自由端的拉力F大小為400NC.用該滑輪提升這批建筑材料的機(jī)械效率約為87.5%D.若用這個(gè)動(dòng)滑輪以0.1m/s的速度勻速提升總質(zhì)量為100kg的建筑材料,則對(duì)繩子自由端豎直向上的拉力的功率為110W5.(2020·北京朝陽(yáng)·一模)在建筑工地,用如圖所示的滑輪組把建筑材料運(yùn)送到高處。當(dāng)電動(dòng)機(jī)用800N的力拉鋼絲繩,使建筑材料在10s內(nèi)勻速上升1m的過(guò)程中,滑輪組的機(jī)械效率為90%,g取10N/kg。則下列說(shuō)法中正確的是()A.鋼絲繩自由端的移動(dòng)的速度為0.1m/sB.電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩做的功為2400JC.建筑材料的質(zhì)量為216kgD.電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩做功的功率為160W二、計(jì)算題6.(2022·北京朝陽(yáng)·一模)如圖所示,用滑輪組提升質(zhì)量為2×l03kg的物體A。物體A以0.lm/s的速度勻速上升的過(guò)程中,電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子自由端拉力的功率恒為2400W,g取10N/kg。求:(1)物體A受到的重力G;(2)電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子自由端的拉力F;(3)該滑輪組的機(jī)械效率η。7.(2019·北京·一模)小李家新買的房子位于12m高的5樓上,裝修時(shí)利用如圖所示的滑輪組提升裝修材料。小李站在地面上把一件重為400N的材料勻速提升到樓上,此過(guò)程中滑輪組的機(jī)械效率為80%。若小李質(zhì)量為65kg。(不計(jì)繩重及摩擦,g取10N/kg)求:(1)在此過(guò)程中小李所做的總功是多少?(2)若物體上升速度為1m/s,則拉力功率為多大?(3)小李利用此滑輪組提升其他裝修材料時(shí),一次能提起重物的重力不能超過(guò)多少N?8.(2018·北京大興·中考一模)如圖所示,工人師傅用一個(gè)動(dòng)滑輪提升重物,在20s內(nèi)貨物被勻速提升4m.已知?jiǎng)踊喼?0N,貨物重480N,不計(jì)繩子的重力和其他阻力.求:工人師傅對(duì)繩子施加的拉力大小;該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率;工人師傅做功的功率.9.(2018·北京房山·中考一模)如圖是用滑輪組提升建筑材料A的示意圖,在豎直向下的拉力F作用下,使重900N的建筑材料A在5s的時(shí)間里,勻速豎直上升了1m,繩自由端勻速豎直向下移動(dòng)了2m.在這個(gè)過(guò)程中,拉力做功的功率為200W.求:(1)拉力F的大小;(2)滑輪組的機(jī)械效率η.三、實(shí)驗(yàn)題10.(2020·北京房山·一模)實(shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩,鉤碼一盒,滑輪2個(gè)。小勇利用上述實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率。(1)在圖中,請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替細(xì)繩,幫助小勇組裝滑輪組,使繩子自由端施加豎直向上的拉力;()(2)該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有:繩子自由端施加的拉力F、鉤碼被提升的高度h、繩子自由端移動(dòng)的距離s和_________;(3)畫(huà)出本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格;()(4)提高機(jī)械效率的方法有________。(寫(xiě)出1個(gè)方法即可)11.(2020·北京延慶·一模)某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn),先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量鉤碼所受的重力G(如圖甲),再按圖乙所示的連接方式組裝好滑輪組,并分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置:(1)如圖乙中,為了測(cè)量繩子自由端的拉力F,A同學(xué)在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù),B同學(xué)在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù),然后把測(cè)得各個(gè)量數(shù)值,代入機(jī)械效率的公式,計(jì)算出機(jī)械效率的值,這兩位同學(xué)_______(選填“A”或“B”)操作是正確的;(2)按照A同學(xué)的測(cè)量方法,測(cè)出的拉力F與鉤碼所受重力G的大小關(guān)系為F______(選填“大于”、“小于”或“等于”);(3)實(shí)驗(yàn)中要分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置,是為了_________。12.(2020·北京通州·一模)在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中,小明用同一滑輪組做了3次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表所示,其中G動(dòng)為動(dòng)滑輪重力、G物為滑輪組所掛鉤碼的重力、h為鉤碼上升高度、F為繩子自由端的彈簧測(cè)力計(jì)的拉力、s為彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離:次數(shù)G動(dòng)/NG物/Nh/cmF/Ns/cmη11251.01566.7%21451.71578.4%316515(1)請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在圖甲中完成滑輪組的繞線;()(2)實(shí)驗(yàn)中,使用滑輪組提升重物時(shí),應(yīng)豎直向上_______拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì);(3)進(jìn)行第3次測(cè)量時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖乙所示,則測(cè)力計(jì)的拉力為_(kāi)_____N,滑輪組的機(jī)械效率約為_(kāi)____%(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù));(4)分析1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),用同一滑輪組提升重物時(shí),重物的重力越大,滑輪組的機(jī)械效率越_____(選填“高”或“低”)。13.(2019·北京海淀·一模)小紅在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中,用圖的裝置勻速豎直向上提升重物,并記錄了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:鉤碼總重G/N鉤碼上升高度h/m測(cè)力計(jì)拉力F/N測(cè)力計(jì)拉繩端移動(dòng)距離s/m30.10.3(1)上表中測(cè)力計(jì)拉力的示數(shù)如圖所示,則此時(shí)拉力的測(cè)量值為_(kāi)_____N.(2)此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為_(kāi)_____.14.(2019·北京門頭溝·一模)探究利用動(dòng)滑輪提升重物,“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力是否有關(guān)?”的實(shí)驗(yàn)時(shí),小明選用帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩,另外還有鉤碼一盒、質(zhì)量不等的滑輪2個(gè),滑輪的輪與軸之間的摩擦很小,可忽略不計(jì).(1)以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整:①用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)分別測(cè)出對(duì)一個(gè)鉤碼的拉力、一個(gè)動(dòng)滑輪所受的重力,分別用T、G動(dòng)表示.如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材,用彈簧測(cè)力計(jì)______拉繩子自由端,繩子自由端所受拉力用F表示,繩子自由端移動(dòng)的距離用S表示,鉤碼上升的高度用h表示.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F,用刻度尺分別測(cè)出s、h.并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中;②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng),保證________不變,仿照步驟①分別測(cè)量對(duì)應(yīng)的T、G動(dòng)、F、s、h并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中.(2)利用公式;計(jì)算兩次實(shí)驗(yàn)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η,由η1______η2(選填“=”或“≠”),可以得出“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)”.(3)實(shí)驗(yàn)記錄表T(N)G動(dòng)(N)h(m)F(N)s(m)15.(2019·北京大興·一模)為了探究“用動(dòng)滑輪提升重物時(shí),如果動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變,則有用功跟總功成正比”,小明在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上組裝好實(shí)驗(yàn)裝置,如圖所示,其中彈簧測(cè)力計(jì)的量程為0~5N.另外還有質(zhì)量均為100g的鉤碼六個(gè)(圖中未畫(huà)出).以下是他的部分實(shí)驗(yàn)步驟,請(qǐng)你幫他補(bǔ)充完整:①在動(dòng)滑輪掛鉤上掛2個(gè)鉤碼,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端.2個(gè)鉤碼的總質(zhì)量用m表示,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出繩子自由端的拉力F,用刻度尺分別測(cè)出繩子自由端移動(dòng)的距離s和鉤碼上升的高度h,將m、F、s、h數(shù)值記錄在表格中;②保持_____不變,依次改變繩子自由端移動(dòng)的距離s,仿照步驟仿照步驟①再做5次實(shí)驗(yàn),將各次的m、F、s、h數(shù)值記錄在表格中.③利用W總=_____,計(jì)算出各次的總功,用W有用=Gh=mgh,計(jì)算出各次的有用功,并將各次的W總、W有用的數(shù)值記錄在表格中.16.(2019·北京平谷·一模)下面是小陽(yáng)同學(xué)測(cè)滑輪組的機(jī)械效率的主要實(shí)驗(yàn)步驟:①按圖甲所示裝置組裝實(shí)驗(yàn)器材,標(biāo)出鉤碼和繩子自由端起始位置分別為A和A'.②用彈簧測(cè)力計(jì)勻速豎直向上拉動(dòng)繩子自由端,將重力為G的鉤碼從A位置勻速提升到B位置,記錄鉤碼上升高度為h.③測(cè)出在這個(gè)過(guò)程中,彈簧測(cè)力計(jì)對(duì)繩的拉力為F,繩子自由端從A'位置勻速提升到B'位置,記錄繩子自由端上升高度為s.④計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率η.請(qǐng)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)完成下列問(wèn)題:(1)畫(huà)出本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格_______.(2)實(shí)驗(yàn)中G=4.8N;h、s、F的測(cè)量數(shù)值分別如圖甲、乙所示,則拉力所做的有用功是_____J,滑輪組的機(jī)械效率η=_____.17.(2019·北京房山·一模)如圖所示,甲、乙、丙三位同學(xué)分別用同一個(gè)動(dòng)滑輪豎直向上勻速提升不同的鉤碼,并記錄了如下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題.鉤碼重G/N鉤碼上升的高度h/cm人對(duì)繩子的拉力F/N繩子自由端上升的高度s/cm時(shí)間t/s甲同學(xué)352.1102乙同學(xué)442.681丙同學(xué)764.2123(1)所用動(dòng)滑輪重為_(kāi)____N;(選填“1”、“1.5”或“2”)(2)有一位同學(xué)做功最多,他做的功為_(kāi)____J;(3)做功最快的是_____同學(xué);(選填“甲”、“乙”或“丙”)(4)利用表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得出滑輪的機(jī)械效率與_____有關(guān).18.(2018·北京門頭溝·中考一模)實(shí)驗(yàn)桌上有帶橫桿的鐵架臺(tái)、刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩,另外還有鉤碼一盒,質(zhì)量不等的滑輪2個(gè),滑輪的輪與軸之間的摩擦很小,可忽略不計(jì).小霞想利用上述實(shí)驗(yàn)器材探究:“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與提升物體所受重力的關(guān)系”.實(shí)驗(yàn)步驟如下:(一)用調(diào)好的彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出1個(gè)鉤碼,所受的重力G.如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)器材,用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端,繩子自由端所受拉力用F表示,繩子自由端移動(dòng)的距離用s表示,鉤碼上升的高度用h表示.將G的數(shù)值記錄在表格中,用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出F,用刻度尺分別測(cè)出s、h,并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中;(二)保持動(dòng)滑輪所掛鉤碼不變,依次改變繩子自由端移動(dòng)的距離s,仿照步驟(1)再做5次實(shí)驗(yàn),并把各次的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中;(三)利用公式η==,計(jì)算各次動(dòng)滑輪的機(jī)械效率η,并將η值記錄在表格中.(1)小霞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題:_______.(2)請(qǐng)你針對(duì)小霞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的問(wèn)題,寫(xiě)出改進(jìn)措施:_______.

參考答案1.BCD【詳解】A.建筑材料勻速豎直上升了3m,用時(shí)15s,則建筑材料上升的速度為故A錯(cuò)誤;B.由圖知,使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=2,忽略繩子重力及輪和軸間摩擦,則有即則G動(dòng)=200N故B正確;C.由圖知,使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=2,則繩自由端通過(guò)的距離為s=23m=6m則拉力做的功為W總=Fs=600N6m=3600J則拉力F的功率是故C正確;D.有用功為拉力做的總功為W總=3600J滑輪組的機(jī)械效率為故D正確。故選BCD。2.BD【詳解】B.重物的質(zhì)量為80kg,則重物的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N重物上升1m,則有用功W=Gh=800N×1m=800J由圖可知,動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)是2段,該滑輪組的機(jī)械效率為80%,由可知,滑輪組做的總功是即工人對(duì)繩的拉力做功1000J,故B正確;C.繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=2×1m=2m則繩子自由端的拉力繩子自由端移動(dòng)的速度v=nv物=2×0.1m/s=0.2m/s拉力F的功率P=Fv=500N×0.2m/s=100W故C錯(cuò)誤;A.若不計(jì)摩擦和繩重,由可得,動(dòng)滑輪的重力G動(dòng)=2F-G=2×500N-800N=200N由于實(shí)際上繩重和摩擦是存在的,則動(dòng)滑輪重不等于200N,故A錯(cuò)誤;D.因工人受到豎直向上的支持力和拉力以及豎直向下的重力而處于平衡狀態(tài),所以工人受到地面的支持力F支持=G人-F=mg-F=60kg×10N/kg-500N=600N-500N=100N又因工人對(duì)地面的壓力和地面對(duì)人的支持力是一對(duì)相互作用力,所以工人對(duì)地面的壓力等于地面對(duì)人的支持力,即100N,故D正確。故選BD。3.ABC【分析】由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù),根據(jù)求出動(dòng)滑輪的重力;根據(jù)求出繩端移動(dòng)的距離,利用求出卷?yè)P(yáng)機(jī)拉繩的速度,根據(jù)求出卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力做功的功率;根據(jù)求出滑輪組的機(jī)械效率。【詳解】A.由圖可知n=3,不計(jì)繩重和摩擦,由可得,動(dòng)滑輪的重力故A正確;B.滑輪組的機(jī)械效率故B正確;C.卷?yè)P(yáng)機(jī)拉繩移動(dòng)的距離卷?yè)P(yáng)機(jī)拉繩的速度故C正確;D.卷?yè)P(yáng)機(jī)拉力做功的功率故D錯(cuò)誤。故選ABC。4.ABC【詳解】A.由圖乙可知,拉力在100s內(nèi)做功,則拉力做功功率故A項(xiàng)正確;B.圖中使用的是動(dòng)滑輪,拉力端移動(dòng)速度由可得拉力大小故B項(xiàng)正確;C.建材受到的重力則動(dòng)滑輪機(jī)械效率故C項(xiàng)正確;D.若忽略繩重和滑輪的摩擦力不計(jì),拉力則動(dòng)滑輪重力提升總質(zhì)量為100kg的建材材料時(shí),建材重力拉力拉力做功的功率因?yàn)椴荒芎雎岳K重和滑輪的摩擦力,所以拉力的功率不等于110W,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選ABC。5.BC【詳解】A.材料上升的速度為滑輪組由3股繩子,則鋼絲繩自由端的移動(dòng)的速度為故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;B.電動(dòng)機(jī)用800N的力拉鋼絲繩,物體上升1m,則繩子的自由端移動(dòng)3m,故拉力做的功故選項(xiàng)B正確;C.因?yàn)榛喗M的機(jī)械效率為90%,則根據(jù)可得則重物的質(zhì)量為故選項(xiàng)C正確;D.電動(dòng)機(jī)對(duì)鋼絲繩做功的功率為故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。6.(1)2×104N;(2)8000N;(3)83.3%【詳解】解:(1)物體A的質(zhì)量為2×l03kg,則重力(2)動(dòng)滑輪上的繩子段數(shù)為3段,物體A以0.lm/s的速度勻速上升,則繩端的移動(dòng)速度是電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子自由端拉力的功率恒為2400W,則繩端拉力

(3)物體A上升時(shí)的功率滑輪組的機(jī)械效率

答:(1)物體A受到的重力是2×104N;(2)繩子自由端的拉力是8000N;(3)滑輪組的機(jī)械效率是83.3%。7.(1)6000J;(2)500W;(3)1200N【詳解】解:(1)做的有用功為根據(jù)可得,小李所做的總功為(2)提升物體所需要時(shí)間為拉力功率為(3)額外功為動(dòng)滑輪的重為最大拉力等于小李的重力,即滑輪組有兩段繩子承擔(dān)物重,所以一次能提起重物的重力最大為答:(1)在此過(guò)程中小李所做的總功是6000J;(2)若物體上升速度為1m/s,則拉力功率為500W;(3)小李利用此滑輪組提升其他裝修材料時(shí),一次能提起重物的重力不能超過(guò)1200N。8.250N;;100W.【詳解】分析:(1)動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2,不計(jì)繩子的重力和其他阻力,根據(jù)求出工人師傅對(duì)繩子施加拉力的大小;(2)根據(jù)求出繩端移動(dòng)的距離,根據(jù)求出工人師傅做的總功,根據(jù)求出工人師傅做的有用功,根據(jù)求出該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率;(3)根據(jù)求出工人師傅做功的功率.解答:(1)動(dòng)滑輪繩子的有效股數(shù)為2,不計(jì)繩子的重力和其他阻力,則工人師傅對(duì)繩子施加的拉力:;(2)繩端移動(dòng)的距離:,工人師傅做的總功:,工人師傅做的有用功:,該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率:;(3)工人師傅做功的功率:.答:(1)工人師傅對(duì)繩子施加的拉力大小為250N;(2)該動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為96%;(3)工人師傅做功的功率為100W.【點(diǎn)睛】本題考查了動(dòng)滑輪繩子拉力和做功公式、機(jī)械效率公式以及功率公式的應(yīng)用,明確有用功和總功是關(guān)鍵.9.(1)500N;(2)90%.【詳解】解:(1)由圖知,n=2,則拉力端移動(dòng)距離s=2h=2×1m=2m,拉力端移動(dòng)的速度:v==0.4m/s,由P==Fv得拉力:F==500N;(2)做的有用功:W有用=Gh=900N×1m=900J,拉力做的總功:W總=Pt=200W×5s=1000J,滑輪組的機(jī)械效率:η==90%.答:(1)拉力F的大小為500N;(2)滑輪組的機(jī)械效率為90%.10.

被提升的鉤碼的重力G

鉤碼重力G/N繩端拉力F/N鉤碼提升的高度h/cm繩端移動(dòng)距離s/cm滑輪組機(jī)械效率η/%

換用質(zhì)量較小的動(dòng)滑輪【詳解】(1)[1]對(duì)由一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪組成的滑輪組,使繩子自由端施加豎直向上的拉力,所以繩子應(yīng)該從動(dòng)滑輪開(kāi)始纏繞,故如下圖所示:。(2)[2]根據(jù)測(cè)機(jī)械效率的原理是可知,該實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量有:繩子自由端施加的拉力F、鉤碼被提升的高度h、繩子自由端移動(dòng)的距離s和被提升的鉤碼的重力G。(3)[3]本次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格如下:鉤碼重力G/N繩端拉力F/N鉤碼提升的高度h/cm繩端移動(dòng)距離s/cm滑輪組機(jī)械效率η/%(4)[4]可以換用質(zhì)量較小的動(dòng)滑輪,減小滑輪組的額外功,來(lái)提高滑輪組的機(jī)械效率。11.

A

大于

測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離【分析】(1)在使用滑輪組時(shí),滑輪組還要克服一些機(jī)械摩擦,所以要測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率,需使物體上升進(jìn)行讀數(shù)。(2)使用滑輪組時(shí),拉力不僅要克服物體的重力,還要克服動(dòng)滑輪的重力及機(jī)械摩擦。(3)要測(cè)滑輪組的機(jī)械效率,需測(cè)出G、h、F、s,根據(jù)公式計(jì)算。所以需要測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離,從而計(jì)算有用功和總功。【詳解】(1)[1]為了測(cè)量滑輪組提升物體時(shí)的機(jī)械效率,所以需在緩慢勻速提升時(shí)讀數(shù),則A同學(xué)操作正確。(2)[2]由圖知,滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重,則,但其成立的條件是不考慮機(jī)械自重和摩擦,若考慮的話拉力F大于。(3)[3]為了測(cè)量鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離,從而計(jì)算有用功和總功,應(yīng)分別記下鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)的起始位置。12.

勻速

2.4

83.3

高【詳解】(1)[1]由表格中數(shù)據(jù)可知,物體上升的高度h=0.05m,而繩子自由端移動(dòng)的距離為0.15m,s=3h,所以由3段繩子承擔(dān)物重,因此要從動(dòng)滑輪繞起,如圖所示:(2)[2]實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定,便于讀數(shù)。[3][4]由圖乙知,測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N,測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.4N,第3次測(cè)量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為η===×100%≈83.3%第3次測(cè)量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為83.3%。(3)[5]由表格中數(shù)據(jù)知,使用同一滑輪組,提升不同的物體到同一高度,機(jī)械效率不同,可知滑輪組機(jī)械效率主要與被提升的物重有關(guān),同一滑輪組提升重物的重力越大時(shí),滑輪組的機(jī)械效率將越高。13.

1.6

62.5%【詳解】(1)[1]測(cè)力計(jì)分度值為0.2N,則此時(shí)拉力的測(cè)量值為1.6N.(2)[2]此次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為:η=≈62.5%.14.

豎直向上勻速

鉤碼所受重力

≠【詳解】(1)①用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速拉繩子自由端,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)與拉力大小才相等;②用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出另一動(dòng)滑輪所受重力G動(dòng),保證鉤碼所受重力不變,仿照步驟①分別測(cè)量對(duì)應(yīng)的T、G動(dòng)、F、s、h.并把測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中.(2)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率:,動(dòng)滑輪重不同,F(xiàn)不同,故η不等;可以得出“動(dòng)滑輪的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)”.15.

鉤碼的質(zhì)量

FS【詳解】②根據(jù)小明計(jì)劃用這些器材探究“用動(dòng)滑輪提升重物時(shí),如果動(dòng)滑輪的機(jī)械效率不變,則有用功跟總功成正比的關(guān)系”可知,小明計(jì)劃探究的問(wèn)題中的自變量是拉力對(duì)繩頭做的總功,控制變量是機(jī)械效率,因?yàn)橥粋€(gè)滑輪組,提升鉤碼的重力也影響滑輪組的機(jī)械效率,所以在實(shí)驗(yàn)步驟②中,應(yīng)保持所掛鉤碼數(shù)不變,即鉤碼質(zhì)量不變;③根據(jù)總功等于拉力與繩子自由端移動(dòng)的距離的乘積,利用W總=FS,計(jì)算各次的總功.16.

鉤碼重力G/N鉤碼上升高度h/m彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N繩端上升的高度s/m有用功W有/J總功W總/J機(jī)械效率

0.24

80%【詳解】(1)根據(jù)η==×100%知,表格

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