第十一章 机械功与机械能
HY版 九年级上
第3节 如何提高机械效率
第2课时 机械效率的测量
D
B
1
2
3
答案呈现
D
>;<
B
4
5
6
D
见习题
7
8
9
C
10
见习题
见习题
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1.如图所示,在测定动滑轮机械效率的实验中,下列要求错误的是( )
A.弹簧测力计必须先校零
B.弹簧测力计必须竖直向上拉
C.实验时装置旁的直尺必须竖直放置
D.弹簧测力计必须在静止时读数
D
2.在“测滑轮组的机械效率”实验中,对于钩码提升的高度h和弹簧测力计移动的距离s,下面说法错误的是( )
A.h和s都由刻度尺测出
B.只需用刻度尺测出h,对于已组合好的滑轮组,s可以根据测出的h算出来
C.h和s都不用测出具体数值,对于已组合好的滑轮组,h和s的比值是可以知道的,而知道这个比值再结合测得的G、F就可算出η
D.h和s都不用测出具体数值,对于已组合好的滑轮组,h=ns,而知道这个关系再结合测得的G、F就可算出η
√
3.某同学想通过实验来探究“影响滑轮组的机械效率的因素”,并测算了各次实验装置的机械效率,如图所示。关于他的实验过程,下列说法中不正确的是( )
A.由①②可知,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关
B.由②③可知,同一滑轮组提起物重越大,机械效率越低
C.在①实验中,应匀速竖直向上拉动绳子
D.为使实验的结论更具可靠性,应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律
√
4.【新题】为了研究机械效率与哪些因素有关,小明同学提出两个猜想:猜想一:机械效率是否与G物有关;猜想二:机械效率是否与G动有关。为了验证猜想,小明先用如图甲所示的装置不断改变G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙a所示;然后换另一个不同重量的动滑轮,不断改变G物,计算并绘出η与G物关系如图乙b所示。根据图象,他( )
A.只能验证猜想一
B.只能验证猜想二
C.既不能验证猜想一,也不能验证猜想二
D.既能验证猜想一,也能验证猜想二
√
5. 【中考·山东枣庄】如图所示,用相同的滑轮安装成甲、乙两种装置,分别用FA、FB匀速提升重力为GA、GB的A、B两物体,不计绳重和摩擦。若GA>GB,则η甲________η乙;若FA=FB,则GA________GB。(均填“>”“<”或“=”)。
>
<
6. 小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率,他将两个钩码悬挂在B点,在A点用弹簧测力计保
持竖直方向拉动杠杆,使其绕O点缓慢转动,
带动钩码上升一定的高度h(不计摩擦)( )
A.在杠杆转动的过程中,弹簧测力计的示数会变小
B.仅将拉力的作用点从A点移到C点,杠杆的机械效率不变
C.仅增加钩码的个数,拉力所做的额外功增大
D.仅将钩码的悬挂点从B点移到C点,拉力做的总功变大
B
7.【教材改编题】提高机械效率,能够更充分地发挥机械设备的作用,“测量机械效率”的实验装置如图所示(每个动滑轮重相同,忽略摩擦及绳重)。
(1)实验中应________________
拉动弹簧测力计。
竖直向上匀速
(2)实验过程中收集到甲、乙、丙三组实验数据如下。
计算出甲组实验的有用功____J,机械效率________。
0.2
装置
钩码重/N
钩码上升
的高度/m
弹簧测力
计示数/N
绳子自由端移动的距离/m
甲
2
0.1
1.5
0.2
乙
2
0.1
1.0
0.3
丙
5
0.1
2.0
0.3
66.7%
(3)比较甲、乙两组的机械效率,它们的关系是:η甲________η乙。若提升相同物重到相同高度,与甲装置相比,乙装置的优势是________。比较乙、丙滑轮组,它们的机械效率关系是η乙________η丙,影响它们机械效率高低的因素是______________________。
=
省力
<
提升物体的重力不同
8.【2021·江苏淮安期末】如图所示,探究斜面的机械效率与倾斜程度的关系。实验时用弹簧测力计拉着重为6 N的木块,沿倾斜程度不同的同一斜面匀速向上运动,数据记录表中。
实验
次序
斜面倾斜程度
斜面
高h/m
斜面
长s/m
沿斜面拉力F/N
机械效率η/%
1
较缓
0.1
0.5
2
60
2
较陡
0.2
0.5
3
?
(1)沿较陡斜面拉木块,拉力所做的额外功是________J,斜面机械效率是________;
0.3
【点拨】沿较陡斜面拉木块,拉力所做有用功为
W有=Gh=6 N×0.2 m=1.2 J,
拉力所做总功为W总=Fs=3 N×0.5 m=1.5 J,
拉力所做的额外功为W额=W总-W有=1.5 J-1.2 J=0.3 J,斜面机械效率η= ×100%= ×100%=80%。
80%
(2)比较两组实验数据,发现光滑程度相同的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高。你认为此结论________(填“可靠”或“不可靠”),理由是____________________________________________;
【点拨】比较两组实验数据,发现光滑程度相同的斜面,其倾斜程度越大,机械效率越高。此结论不可靠,因为实验次数太少,实验结论具有偶然性,不具普遍性。
不可靠
实验次数太少,实验结论具有偶然性,不具普遍性
(3)盘山公路、镊子、螺丝钉、汽车方向盘中,应用斜面原理工作的是__________、__________。
【点拨】在实际生活生产中应用了斜面工作原理的实例有:盘山公路和螺丝钉等,都是为了省力。
盘山公路
螺丝钉
9.【2020·安徽合肥肥东县一模】某组同学利用杠杆做了“探究杠杆的机械效率”的实验。如图装置,每个钩码的质量为m,O为支点。(支点处摩擦忽略不计)
(1)他将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力为F,测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2,则此次杠杆的机械效率为η=________。(用已知物理量的符号表示)
【点拨】探究杠杆的机械效率时,将2只钩码悬挂在B点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,则有用功为W有=Gh2=2mgh2,总功W总=F1h1,则机械效率的表达式η= 。
(2)他将2只钩码悬挂在C点,在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使C点上升高度仍为h2,则弹簧测力计的示数将________F1,此次弹簧测力计做的功将________第一次做的功(均填“大于”“等于”或“小于”)。
【点拨】钩码的悬挂点在B点时,由杠杠的平衡条件得F1·OA=G·OB;悬挂点移至C点时,由杠杠的平衡条件得F2·OA=G·OC;从图中可以看出,由OB到OC力臂变大,所以弹簧测力计的示数大于F1,有用功不变,但杠杆提升的高度减小,额外功减小,又因为总功等于额外功与有用功之和,因此此次弹簧测力计做的功将小于第一次做的功。
【答案】大于;小于
10.【中考?湖北恩施州】利用等重滑轮,分别采用如图所示的两种方式提升同一重物,使物体升高相同高度。若绳重和摩擦不计,下列分析正确的是( )
A.乙图中绳自由端移动距离较大
B.乙图中绳自由端作用力较小
C.两种方式所做额外功相等
D.增大提升高度效率都变大
C