第十二章　第4节　第2课时　机械效率的测量.docx

第2课时机械效率的测量

考点一测量滑轮组的机械效率

1.同学们进行了“影响滑轮组机械效率因素”的实验探究,用到的装置如图甲、乙、丙所示,实验数据记录如表所示。

实验

次数

钩码重

力G/N

钩码上

升高度h/m

绳端拉

力F/N

绳端移

动距离s/m

机械效

率η

1

2

0.1

1.2

0.3

55.6%

2

4

0.1

1.9

0.3

70.2%

3

6

0.1

1.6

0.5

4

2

0.2

1.2

0.6

55.6%

(1)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计。?

(2)通过比较1、4两次实验数据可得出:使用同一滑轮组提升相同物体,滑轮组的机械效率与物体上升高度无关。?

(3)通过比较1、2两次实验数据可得出:同一滑轮组提升的物体越重,滑轮组机械效率越高。?

(4)分析表中数据可知:第3次实验是用图丙所示装置来完成的,滑轮组的机械效率是75%。?

(5)假如第1次实验时,不计绳重和摩擦,钩码重由2N增加到8N,滑轮组的效率变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。?

考点二影响滑轮组机械效率的因素

2.一个滑轮组经改进后提高了机械效率,用它将同一物体匀速提升同样的高度,改进后与改进前相比(D)

A.有用功增加,总功增加

B.有用功不变,总功增加

C.有用功不变,总功不变

D.有用功不变,总功减少

3.建筑工人用涂料刷墙,他通过如图所示的装置将一桶涂料从地面提起,以下方法中可以提高该装置机械效率的是(C)

A.增大桶的重力

B.增大绳子的重力

C.增大桶内涂料的质量

D.增大提升的速度

4.如图所示,用机械提起同一重物,不考虑绳重和摩擦,其中机械效率最高的是(滑轮的重力相同)(B)

5.如图所示是使用同一滑轮组将不同数量的钩码提升到相同高度的情景。忽略绳重和摩擦,两次所做额外功的关系是W甲额=W乙额,两次做功的机械效率η甲η乙。(均选填“”“”或“=”)?

6.(多选)在测量滑轮组机械效率的实验中,用如图所示的滑轮组先匀速提升重为G1的物体,额外功与有用功之比为1∶3;再匀速提升重为G2的物体。先后两次绳子自由端的拉力之比为2∶5。若不计绳重和摩擦,则(B、D)

A.G1∶G2=2∶5

B.G1∶G2=1∶3

C.先后两次滑轮组的机械效率之比为3∶4

D.先后两次滑轮组的机械效率之比为5∶6

7.为了探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度之间的关系,探究小组的同学利用木板、刻度尺、弹簧测力计、木块等器材设计了如图所示的实验装置,实验测得的数据如表:

实验

次数

斜面倾

斜程度

木块

重力

G/N

斜面高

度h/m

沿斜面拉

力F/N

斜面长

度s/m

机械

效率

1

较缓

3

0.2

1.6

1

37.5%

2

较陡

3

0.3

1.8

1

3

最陡

3

0.4

2.0

1

60%

请你根据表中的数据解答下列问题:

(1)实验中要求用沿平行斜面向上的力拉木块在斜面上做匀速直线运动,该过程中木块的机械能变大(选填“变大”“不变”或“变小”)。?

(2)第2次实验中,拉力所做的有用功为0.9J,斜面的机械效率为50%,斜面对木块的摩擦力为0.9N。?

(3)斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系是:当接触面粗糙程度一定时,斜面越陡,其机械效率越高。?

(4)试列举出生活中利用斜面的一个实例:盘山公路。?

(冲A+)

8.某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下:

①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;

②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。

回答下列问题:

(1)实验中有用功的表达式为W有用=Gh1,总功的表达式为W总=Fh2,杠杆机械效率的表达式为η=?Gh1Fh2

(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是杠杆的自重。?

(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将变大(选填“变大”“变小”或“不变”)。?

(4)若弹簧测力计拉力方向一直垂直于OB杆向上拉动,则弹簧测力计示数变小(选填“变大”“变小”或“不变”)。?

【点思路】(1)使用杠杆克服钩码的重力做功,有用功等于克服钩码重力做的功,总功等于弹簧测力计的拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值;

(2)机械效率是有用功和总功的比值,它反映了有用功在总功中所占比例的大小,也反映了额外功所占比例的大小,影响机械效率的因素从有用功和额外功两方面考虑;

(3)弹簧测力计拉力方向总垂直于杠杆,动力臂不变,阻力