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初中物理

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    小明学过“机械效率”后,产生了一个疑问:“机械越省力,它的机械效率是否越高”.针对这个问题,小明利用不同的滑轮组匀速提升同一重物,得到如下数据:
    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 2 0.1 0.8 0.3 83.3%
    2 2 0.1 0.6 0.5  
    3 2 0.1 0.5 0.7 57.1%
    (1)请根据小明第一次的实验数据,在下面的虚线框内画出相应的滑轮组;

    魔方格

    (2)计算第二次实验的机械效率并将数据填入表中的空格处;
    (3)通过分析上表中的实验数据,针对小明的疑问,你能得到的结论是:______;
    (4)从上表可以看出,不同滑轮组的机械效率不同.小明认为:对于同一滑轮组,它的机械效率也可能不同.
    ①请你根据所学知识,简要分析这位同学的结论是否正确?(分析过程可不考虑摩擦和绳重)
    ②请你简要回答,如何通过实验做进一步的验证.
    本题信息:2009年东丽区一模物理问答题难度较难 来源:未知
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本试题 “小明学过“机械效率”后,产生了一个疑问:“机械越省力,它的机械效率是否越高”.针对这个问题,小明利用不同的滑轮组匀速提升同一重物,得到如下数据:实验次...” 主要考查您对

滑轮(组)的机械效率

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 滑轮(组)的机械效率
滑轮组的机械效率:
有用功 W有用=Gh
总功 W=Fs
W=Gh+Gh
(不计绳重,摩擦)
额外功 W额外=W-W有用
W额外=Gh
(不计绳重,摩擦)
机械效率 (n为承担重物绳的股数)
(不计绳重,摩擦)

测量滑轮组的机械效率:
①器材:弹簧测力计、刻度尺、滑轮组
②原理:η=
③步骤:先用弹簧测力计测出物体的重力G,再按要求组装滑轮组,用弹簧测力计提起绳端匀速上升,测出作用于绳端的作用力F,确定重物和绳自由端的始、末位置,用刻度尺测出物体上升的距离h和绳子末端移动的距离s,再用公式求出滑轮组的机械效率η ;

④注意事项:一是要用弹簧测力计提起绳端匀速上升,二是要让绳端竖直上升。
提高滑轮组机械效率的方法:
1.影响滑轮组机械效率的因素滑轮组是人们经常使用的简单机械,用同一滑轮组提升物体G升高h时,滑轮组对物体做的功为有用功,而人对滑轮组的拉力F做的功为总功,F移动的距离s=nh(n为与动滑轮相连绳子的段数),则滑轮组的机械效率;若不计摩擦力,而动滑轮的重为G’,那么提升动滑轮做的功就是额外功,则滑轮组的机械效率还可表示为。讨论这个表达式可知,对于同一滑轮组(G’一定),提升重物越重,滑轮组的机械效率越高;而提升相同重物时,动滑轮越少、越轻的滑轮组,机械效率越高。

2.提高滑轮组机械效率的方法
(1)减小额外功在总功中占的比例。可采取改进机械结构、减小摩擦阻力等方法。如可使滑轮组在满载情况下工作,以增大有用功在总功中的比例,在滑轮的转轴中加润滑油,以减小摩擦阻力,或减小滑轮组中动滑轮的自重等,即在有用功一定的情况下,减小额外功,提高效率。
(2)增大有用功在总功中所占的比例,在额外功不变的情况下,增大有用功的大小。
(3)换用最简单的机械。
滑轮组拉物体水平前进时的机械效率:
W有用 W额外 W η

拉力F、物重G、物体匀速移动时与地面摩擦力f、物体移动距离s、拉力F移动距离s
W有用=f·s —— W总=F·s=F·ns
n为绳子股数

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