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以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关?”的部分过程,请帮助他完成下列填空.●设计实验实验目的:比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率.(1)实

题目详情
以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关?”的部分过程,请帮助他完成下列填空.
●设计实验
实验目的:比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率.
(1)实验原理:η=
W有用
W
W有用
W

(2)实验器材:滑轮组一套、轻重不同的两物块、______、______、铁架台、细线.
●进行实验并收集数据
(3)用如图所示的两套装置先后做实验,并将相关数据收集在下面的表格中

物块重G/N 物块上升
的高度h/m
有用功
W/J
拉力
F/N
测力计上升距离S/m 总功
W/J
机械
效率η
1 2 0.9 0.3 0.27
2 3 0.3 1.2 0.3 0.36 83.3%
●分析与论证
分析上表中的数据可以看出:
(4)同一滑轮组的机械效率______恒定(填“是”或“不是”).
●评估与拓展
(5)小明同学使用滑轮组提升重物时,测力计的示数一会儿大,一会儿小,弄得小明同学一时不知该何时读数,你认为他在操作中应该______.
(6)小明同学想探究滑轮组的机械效率是否与重物上升的速度有关,请你帮他写出实验步骤.
▼优质解答
答案和解析
(1)比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率,原理是机械效率计算公式η=
W有用
W

(2)需要测量物体升高的高度、绳子移动的距离,故需要刻度尺;要测量拉力以及物体的重力,故需要弹簧测力计;
(3)由图示可分析得出,物重由三股绳子承担,所以测力计上升0.3m,则物体升高0.1m;
利用功的公式W=Gh可得,有用功:W=Gh=2N×0.1m=0.2J;
利用机械效率公式η=
W有用
W
=
0.2J
0.27J
=74.1%;表格如下:

物块重G/N 物块上升
的高度h/m
有用功
W/J
拉力
F/N
测力计上升距离S/m 总功
W/J
机械
效率η
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1%
2 3 0.1 0.3 1.2 0.3 0.36 83.3%
(4)由实验数据,第一次机械效率为74.1%,第二次实验机械效率为83.3%,所以同一滑轮组的机械效率不是恒定的;
(5)根据二力平衡的条件可知,只有沿直线竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小;
(6)用同一滑轮组提升同一重物以不同速度匀速上升,测出机械效率进行比较.
故答案为:(1)
W有用
W

(2)刻度尺;弹簧测力计;
(3)表格同上;(4)不是;
(5)沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(6)用同一滑轮组提升同一重物以不同速度匀速上升,测出机械效率进行比较.
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