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【題目】同學們用一個滑輪、鉤碼、彈簧測力計等器材分別做了以下實驗

Ⅰ探究定滑輪工作時的特點

①如圖甲,為了使彈簧測力計的示數盡可能接近繩子受到的實際拉力,實驗中提升的鉤碼質量應取_____(選填“大”或“小”)些.

②定滑輪工作時的特點是_____

Ⅱ探究動滑輪工作時的特點

①測出_____的重力,然后組裝好如圖乙所示的裝置;

_____拉動彈簧測力計,使鉤碼_____上升.

Ⅲ測動滑輪的機械效率

①實驗中要分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置,是為了_____;

②小紅同學發(fā)現實驗過程中邊拉動邊讀數,彈簧測力計示數不穩(wěn)定,應該靜止讀數,你認為她的想法是_____(選填“正確”或“不正確”)的,因為她沒有考慮到_____對滑輪組機械效率的影響.如果這樣做,測得的機械效率將_____(選填“變大”、“變小”或“不變”)

③小明用如圖所示的動滑輪提升鉤碼,改變鉤碼的數量,正確操作,實驗數據如下.

實驗

序號

鉤碼重

G/N

鉤碼上升

高度h/cm

拉力

F/N

繩端移動的

距離s/cm

1.0

20.0

0.7

40.0

2.0

20.0

1.2

40.0

3.0

20.0

1.7

40.0

a第①次實驗測得動滑輪的機械效率為_____,第②次實驗的有用功是_____J.

b第③次實驗時,鉤碼上升的速度為0.05m/s,則拉力的功率為_____W,

c由表中實驗數據分析可知,同一動滑輪,所提升物重增大,機械效率將_____(增大/減小/不變).

【答案】 不省力但可以改變力的方向 滑輪與鉤碼 豎直勻速 勻速 測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離 不正確 摩擦力 變大 71.4% 0.4 0.17 增大

【解析】Ⅰ:①鉤碼越重時,摩擦力和繩子重力在總重中占的比例越小,彈簧測力計的示數越接近繩子受到的實際拉力,故應該取質量較大的鉤碼;

②定滑輪的特點是不省力但可以改變力的方向;

Ⅱ:①在使用動滑輪時,不僅要提升物體,而且要提升動滑輪,所以,在探究動滑輪工作時的特點時,先測出滑輪與鉤碼總重;

②只有讓鉤碼勻速上升時,此時滑輪對鉤碼的拉力的大小才會等于鉤碼的重力,測力計的示數才等于拉力的大小,所以,應豎直勻速拉動彈簧測力計,使鉤碼勻速上升.

Ⅲ:①為了測量鉤碼和彈簧測力計移動的距離,從而計算有用功和總功,應分別記下鉤碼和彈簧測力計的起始位置.

②在彈簧測力計靜止時讀出了數據,由于不會克服繩與輪之間的摩擦,所以測得的拉力偏小,她的想法是不正確的,因為她沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響,如果這樣做,摩擦力小,額外功少,總功較小,則測得的機械效率變大;

③a、由表中實驗數據可知,第①次實驗測得動滑輪的機械效率:

.

第②次實驗的有用功: ;

b、拉力端移動的速度,

第③次實驗時拉力的功率:

c、根據表格數據,由機械效率公式可得,后面兩次動滑輪的機械效率分別為:

η2=83.3 %,η3≈88.2 %;

根據三次的機械效率及物重的變化可得:同一動滑輪,所提升物重增大,機械效率將增大.

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(5)實驗后,同學們聯(lián)想到在交通事故中,造成安全隱患的因素有汽車的“超載”與“超速”,進一步想知道,在影響物體動能大小的因素中,哪個對動能影響更大,于是利用上述器材進行了實驗探究,得出的數據如下表.

序號

小球的質量

m/g

小球自由滾下

的高度h/cm

木塊被撞后運動

的距離s/m

1

30

10

4

2

30

20

16

3

60

10

8

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