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课时8滑轮组的机械效率
[课堂巩固]
1. 用如图1所示的动滑轮匀速提升物体。如果物体重50N。手拉绳子的力是30N,摩擦可不考虑,那么动滑轮自身重___N,这个装置的机械效率是____。
2. 如图11.8.2用滑轮或滑轮组提起同一重物,其中机械效率最高的是
3. 甲滑轮组的机械效率高于乙滑轮组的机械效率,若用它们把同样重的物体提到同样的高度,则
A. 用甲滑轮组做功较少,也更省力
B. 用甲滑轮组做功较少,但不一定省力
C. 用乙滑轮组做的有用功较少,费力
D. 用甲做的有用功较少,但不一定费力
4. 下列关于滑轮组机械效率的说法中正确的是
A. 机械效率越高的滑轮组越省力
B. 机械效率越高的滑轮组做功越快
C. 机械效率越高的滑轮组,有用功跟总功的比值越大
D. 有用功做得越多,滑轮组的机械效率越大
5. 某滑轮组改进后提高了机械效率,若用它把同一物体匀速提到同样的高度,改进后与改进前相比较,下列说法中错误的是
A. 做的有用功增加了 B. 做的总功减少了
C. 做的额外功减少了 D. 做的有用功跟总功的比值增大了
6. 某同学在测定滑轮组机械效率的实验中,得到了如下几个答案,其中有可能正确的是
A. 0.05% B. 65% C. 100.8% D. 125%
7. 通过测量滑轮组机械效率的实验,可得出下列各措施中能提高机械效率的是
A.增加动滑轮,减小拉力 B.减少提升重物重力,减小拉力
C.减少提升高度,减少做功 D.增加提升重物重力,增大有用功
8. 某人用如图11.8.3所示的滑轮组匀速提起260N的物体,所用的力为100N,物体提高1m。则下列说法中正确的是
图11.8.3 图11.8.4
A.拉力做的有用功是100J B.拉力做的总功是260J
C.滑轮组的机械效率是65% D.物体上升过程中动能转化为势能
9. 一个工人用如图11.8.4所示的滑轮组提起2000N的货物,所用的拉力是800N,绳子自由端被拉下4m,下面说法正确的是
A.总功是3200J,效率是40%
B.有用功是8000J,效率是40%
C.有用功是3200J,效率是62.5%
D.总功是3200J,效率是62.5%
10. 用滑轮组提起某一重物时,适当增加动滑轮个数(假定滑轮都是一样的)可以更加省力,这时机械效率将
A. 提高 B. 降低 C. 不变 D. 无法确定
[课后提升]
11. 滑轮组将重500N的物体,举高60cm的过程中,机械效率为80%,则此过程中有用功为 J,额外功为 J。若不计滑轮摩擦及拉线的质量,则可知动滑轮重 N,当提升重物为400N时,滑轮组的机械效率为 。
12. 用某滑轮组测其机械效率时,所得的实验数据如下表所列:
物重(牛) 物体升高的高(米) 拉力(牛) 绳子自由端移动距(米)
4 0.2 1 .4 0.8
(1)实验时应保持重物做______________运动;
(2)拉力做的有用功为____________焦耳,拉力做的总功为_________焦耳;
(3)该滑轮组的机械效率将________。
13. 小明和小华运用如图5所示的实验装置测定了滑轮组的机械效率,在全班交流实验结果时,老师提出:如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变,改变其它因素,是否会影响它的机械效率呢?大家积极思考,提出了各种猜想,概括起来有如下几种:
猜想1 可能与匀速提升的速度大小有关;
猜想2 可能与被提升的钩码重有关;
猜想3 可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关;
猜想4 可能与钩码被提升的高度有关。
小明和小华分别根据各自的猜想进行了探究,实验记录如下表。
(1)请帮助小华完成表中的一项计算;
(2)请根据他俩的实验记录,分别在表中写出探究结果。
(3)归纳他俩的实验探究,你所得的结论是:
。
课时9综合实践活动
1. 如图1是欧洲中世纪的城堡与教堂建设中常用的吊车,通过仔细观察,我们不难看出,这种吊车实质上是_______和________两种机械的组合。
2. 在搬运站我们还能常常见到如图2所示的装置吊车,它可以看作是由____、_____等机械的组合。
3. 小华同学在测出滑轮组的机械效率后,想进一步探究影响滑轮组机械效率的因素有哪些,为此,他作出了如下猜想:
(1)可能与动滑轮的重力有关;
(2)可能与滑轮组的摩擦有关;
(3)可能与绳子的重力有关;
(4)可能与被提起的物体重力有关。
请你帮他设计一个实验,探究滑轮组的机械效率与所提重物重力的关系。
①写出所需的实验器材;
②写出实验步骤;
③设计记录实验数据的表格。
4. 学校组织同学们到农村参加社会实践活动,小明第一次学习挑担子,他做了以下三次试验,请你根据各小题后的要求作答。
(1)他先在扁担的两端各挂上50N的重物,担子很快就平稳地挑起来。这时他的肩膀应放在扁担的什么位置 (只要回答,不要分析)
(2)接着,他又在扁担的A端加上50N的重物,如图11-27所示,但他掌握不好担子的平衡。请你用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩膀应距B端多远,担子才能重新平衡 (扁担质量忽略不计)
(3)然后,小明换用一根与肩膀接触面积约是前根扁担的2/3的窄扁担,平稳地挑起与第二次同重的物体。这时,他明显感觉到肩膀比第二次疼。针对这一现象,请你应用所学知识,通过计算、分析找出原因,并提出一个解决这一问题的办法。
5. 小红学过“机械效率”的知识后,产生了一个疑问:“机械的机械效率越高是否越省力?”针对这个问题,小红向老师借来了一只弹簧测力计,利用家中的“案板(切菜用)”和茶杯做了如下的探究(如图3):
(1)把杯子放在塑料袋中,向杯子中加入适量
的水,用弹簧测力计测得杯子和水的总重
力为G;
(2)用“案板”做斜面,如图1所示,把一只
水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,使水杯沿斜面匀速移动到斜面顶端;
(3)分别测出拉力F,杯子移动的距离s和杯子升高的高度h;
(4)改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
1 2 3 4
重力G/N 5 5 5 5
升高h/m 0.1 0.15 0.2 0.25
有用功W有/J 0.75 1 1.25
拉力F/N 1.6 2.2 2.7 3.1
移动距离s/m 0.5 0.5 0.5 0.5
总功W总 /J 1.1 1.35 1.55
机械效率η 0.68 0.81
Ⅰ.请计算并将数据填入表格中的4个空格
Ⅱ.小红的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得到什么结论?
Ⅲ.完成上面的实验后,小红又产生了一个猜想:“如果减小斜面的摩擦,可以提高斜面的机械效率。”那么:
①请你用学过的知识说明小红的猜想是否正确(简述理由)
②请你设计一个实验,进一步证明你对小红的猜想所作出的判断。
图11.8.2
A
B
C
D
图11.8.1
图5
小明的实验记录
较小提升速度
绳端拉
力(N)
钩码重
(N)
机械
效率
较大提升速度
探究结果
10
4.2
79.4%
4.2
10
物理量
控制因素
79.4%
探究结果
79.4%
绳端拉
力(N)
钩码重
(N)
机械
效率
大致相同的
提升速度
小华的实验记录
10
4.2
15
6.0
物理量
控制因素
图2
图1
s
图3
次
数
物
理
量
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