8.在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中,某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法,分別做了甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下:
次數(shù)鉤碼重/N動(dòng)滑輪重/N鉤碼上升
的距離/cm
彈簧測力計(jì)
的示數(shù)/N
彈簧測力計(jì)
上升的距離/cm
機(jī)械效率
120.8511566.7%
240.851.715\
360.85\1583.3%
(1)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該使鉤碼緩慢(選填“快速”或“緩慢”)上升;
(2)進(jìn)行第2次測量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為78.4%(保留三位有效數(shù)字);
(3)進(jìn)行第3次測量時(shí),彈簧測力計(jì)示數(shù)為2.4N,滑輪組做的有用功是0.3J;
(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)小組得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān);
(5)分析表中數(shù)據(jù)可知,F(xiàn)≠$\frac{{G}_{動(dòng)}+G}{3}$,可能的原因是:拉動(dòng)過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦;
(6)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將繩子自由端勻速拉動(dòng)時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)記為F,鉤碼重記為G,動(dòng)滑輪重記為G’,繩自由端移動(dòng)距離記為s,鉤碼提升高度記為h,不計(jì)繩子重及摩擦.則下列關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算關(guān)系中錯(cuò)誤的是BD.
A.η=$\frac{Gh}{Fs}$       B.η=$\frac{G}{F}$       C.η=$\frac{G}{G+G′}$      D.η=1-$\frac{Gh}{Fs}$.

分析 (1)在實(shí)驗(yàn)中要向上緩慢、勻速拉動(dòng)測力計(jì).
(2)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),應(yīng)用效率公式求出滑輪組效率.
(3)由圖示測力計(jì)確定其分度值,讀出其示數(shù),然后應(yīng)用功的計(jì)算公式求出有用功.
(4)在分析數(shù)據(jù)時(shí),要注意機(jī)械效率的變化是由哪個(gè)物理量的變化引起的,從而得出結(jié)論.
(5)從阻力的角度分析答題.
(6)不計(jì)繩子重及摩擦?xí)r,滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪的重力做的功,根據(jù)W=Gh表示出有用功和額外功,根據(jù)W=Fs表示出總功,以及W=W+W,結(jié)合效率公式即可得出滑輪組的機(jī)械效率.

解答 解:
(1)在實(shí)驗(yàn)過程中,應(yīng)緩慢豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì).
(2)根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,第2次測量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率:
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.05m}{1.7N×0.15m}$×100%≈78.4%.
(3)由圖示測力計(jì)可知,其分度值為0.2N,示數(shù)為2.4N;
第3次測量時(shí),有用功:W=Gh=6N×0.05m=0.3J.
(4)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看,鉤碼上升的高度相同,所以機(jī)械效率不斷增大不是由于被提升高度的變化而引起的.
鉤碼重不斷增大,機(jī)械效率不斷提高,得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:滑輪組的機(jī)械效率與被提升物體的重力有關(guān).
(5)由于拉動(dòng)過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦,所以F≠$\frac{{G}_{動(dòng)}+G}{3}$.
(6)有用功為W=Gh,總功為W=Fs,不計(jì)繩子重及摩擦,額外功W=G′h,
則W=W+W=Gh+G′h=(G+G′)h;
①有用功為W=Gh,總功為W=Fs,則η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$,故A正確,
由于s=nh,則機(jī)械效率η=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$,故B錯(cuò)誤;
②有用功為W=Gh,總功為W=(G+G′)h,所以η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{(G+G′)h}$=$\frac{G}{G+G′}$,故C正確;
③額外功W=G′h,總功為W=Fs,有用功W=W-W=Fs-G′h,
所以η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Fs-G′h}{Fs}$=1-$\frac{G′h}{Fs}$,故D錯(cuò)誤.
故選BD.
故答案為:(1)緩慢;(2)78.4%;(3)2.4;0.3;(4)被提升物體的重力;
(5)拉動(dòng)過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦;(6)BD.

點(diǎn)評 此題是測量滑輪組的機(jī)械效率,主要考查了有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算及影響滑輪組機(jī)械效率的因素,要理解并熟記.

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(2)小紅更環(huán)電阻并多次實(shí)驗(yàn),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表中,分析表中數(shù)據(jù)可以得出初步結(jié)論:串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和.
 實(shí)驗(yàn)序號 UAB/VUBC/V UAC/V
 1 3.5 2.5 6
 2 2 4 6
 3 5

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