物理实验探究专题14滑轮组机械效率.docx
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物理实验探究专题14滑轮组机械效率
专题训练:
测量滑轮组的机械效率
1、某实验小组在“测滑轮组的机械效率”的实验中得到的数据如表所示,第1、2、3次实验装置如图中的甲、乙、丙所示。
(1)、请计算出后两次的机械效率,并填入表格中;
(2)、比较1、2两次实验,可得的结论:
_______________________________________
(3)、比较2、3两次实验,可得的结论:
_______________________________________
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
测力计的示数F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
2
0.1
0.9
0.3
74.1
2
4
0.1
1.6
0.3
3
4
0.1
1.1
0.5
2、小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,数据如下表:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是______
②3次实验中滑轮组的机械效率是_______
③本次实验得到的结论是:
___________________________________
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm
测力计的示数F/N
测力计移动的距离s/cm
1
6
3
2.5
9
2
6
5
2.5
18
3
6
8
2.5
24
(2)小红在小明实验的基础上利用图乙也做了实验,
①小红的做法是为了控究_________________________
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,
它们的机械效率_______(选填“相同”或“不相同”),理由是:
_____
________________________________________________.
得到的结论是:
__________________________________.
(3)小军也用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
物理量
控制因素
物重
G/N
绳端拉力F/N
机械效率η/%
较小提升速度
10
4.2
79.4
中等提升速度
10
4.2
79.4
较大提升速度
10
4.2
甲
79.4
在小军的实验中,你得到的结论是:
________________________________________。
3、在“测滑轮组机械效率”的实验中,小强按正确方法操作,如图是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据。
(1)由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为_______J,人做的总功为______J。
钩码总重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
5
0.05
1.4
0.15
(2)对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是____________;结合测力计放大图,
可知小强的错误是_________________。
(3)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该是______。
钩码总重G(N)
钩码上升高度h(m)
测力计拉力F(N)
测力计移动距离s(m)
5
0.05
1.4
0.15
5、在测定“各种滑轮组机械效率与物重关系”的实验中,小明用如图所示的滑轮组进行实验,并将数据记录在了下面表格中。
实验
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
拉力
F/N
绳端移动距离s/m
机械效率
η/%
1
1
0.1
0.6
0.3
55.6
2
2
0.1
0.9
0.3
3
3
0.1
1.1
0.3
(1)请你用笔画线代替绳子,根据数据组装滑轮组;并计算出后两次滑轮组的机械效率。
(2)结论:
4.、某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如下图:
物理量
1
2
3
钩码重G(N)
4
4
6
钩码上升高度h(m)
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F(N)
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离S(m)
0.3
0.5
甲乙
0.3
机械效率η
74%
(1)通过表中数据可分析出实验1是用(填“甲”或“乙”)图做的实验,实验2是用(填“甲”或“乙”)图做的实验。
(2分)
(2)请将表中空白处填上恰当的数据。
(百分号前保留整数)(2分)
(3)通过实验1和实验2的数据分析可得出结论:
使用不同的滑轮组,提升相同的重物时,动滑轮的个数越多,滑轮组的机械效率___________。
(1分)
(4)比较实验1和实验3可得正确结论:
使用同一滑轮组,________________________,可以提高滑轮组的机械效率。
(1分)
5、同学们在探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”时提出了下列假设:
滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关;滑轮组机械效率高低可能与被提物重有关;滑轮组机械效率高低可能与承重绳子段数有关。
一位同学设计了如图5所示的四个滑轮组,并将所滑实验数据填入下表:
实验次数
动滑轮重/N
物重/N
拉力/N
绳子的股数n
机械效率η
1
1
2
1
2
1
4
1.67
3
2
4
2
4
1
4
2.5
(1)
实验时,应_________、__________
拉动弹簧测力计,使钩码上升,并由弹簧
测力计读出绳子自由端的_____________
的大小;同时用____________测出钩码升
高的高度人。
(2)在表中填上四次实验的绳子的股数n和
机械效率。
(3)根据实验_______和________(填①、②、
③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关;图5
(4)根据实验②和③可知,滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越______________;
(5)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越__________;
(6)要研究滑轮组机械率高低是否与物体提升高度有关,应该选用__________(填“同一”或“不同”)滑轮组,提升___________(填“相同”或“不同”)的高度去研究。
6.在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验
序号
钩码
重/N
动滑轮
重/N
拉力/N
钩码上升
的高度/m
测力计移动
的距离/m
有用功/J
总功
/J
机械效率
/%
①
4
0.5
2.3
0.2
0.4
0.8
0.92
87.0
②
4
0.9
2.5
0.2
0.4
0.8
1.0
80.0
③
6
0.5
3.3
0.2
0.4
(1)完成表格中第3次数据的计算,填在表格中
(2)通过比较两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重(选填“有关”或“无关”)。
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是的(选填“正确”或“错误”)。
7.、某实验小组在“测滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示,第1、2、3次实验装置分别如图27中的甲、乙、丙所示。
次数
钩码重G/N
钩码上升高度h/m
有用功W有用/J
测力计拉力F/N
测力计移动距离S/m
总功
W总/J
机械效率η
1
2
0.1
0.2
0.9
0.3
0.27
74.1%
2
4
0.1
0.4
1.6
0.3
0.48
83.8%
3
4
0.1
1.1
0.5
0.55
(1)比较第1次实验和第2次实验,可得结论:
使用同样的滑轮组,提起的钩码越重,
滑轮组的机械效率越________。
(2)第3次实验中所做的有用功是________J,机械效率是________
(3)第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多,动滑轮自重增
大,使动滑轮所做的额外功________(选填“增大”或“减小”),
因而.由第2、3次实验可知:
滑轮组的机械效率与动滑轮自重
大小有关。
(4)综合上述结论,提高机械效率的方法有增大有用功,________额外功(选填“增大”或“减小”)。
参考答案:
1、
(1)同一滑轮组,提起的物重越重,滑轮组的机械效率越高
(2)不同的滑轮组机械效率不同,且在物重相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越低
2、18cm或5cm、80%、滑轮组的机械效率与物体提升的高度无关
(2)滑轮组的绕线方式、相同、做的有用功相同,做的额外功也相同、滑轮组的机械效率与绕线方式无关、滑轮组的机械效率与物体被提升的速度无关
3、0.25、0.21、有用功大于总功、测力计的示数读错、92.6%
5、不充分,因为他只采用了此滑轮组进行了三次实验,应该换用不同的滑轮组再进行实验,结论就会更可靠。
16、
(1)甲、乙
(2)74%83%(3)越低(4)物重越重,滑轮组的机械效率越低
18、
(1)匀速、向上、拉力大小刻度尺
(2)3、3、3、266.7%、80%、66.7%、80%
(3)①、②(4)低(5)低(6)同一、不同
19、
(1)、高
(2)、0.472.7%(3)增大(4)减小
2012-2013年八年级下册物理期末考试
一、选择题(每小题的四个选项中只有一个符合题意,请把符合题意的选项前的字母代号填在括号内。
本大题共8个小题,每小题3分,共24分)
1、下列数据最符合实际的是()
A.在昭通用普通茶壶烧开水,沸水的温度可达100℃
B.两个鸡蛋的重约为1N
C.中学生双脚站立时对水平地面的压力约为6×103N
D.一张课桌的高度约1.2m
2、你在上体育课时,遇到了下列一些场景,并由此联想到学过的物理知识,下列联想错误的是( )
A.“跳远助跑”时利用了惯性的原理
B.“引体向上”时手搓镁粉利用了增大摩擦的道理
C.“踢足球”时利用了力使物体运动状态发生改变的道理
D.“仰卧起坐”时利用了大气压的原理
3、如图所示,从斜面底端被弹簧弹出的木块在沿光滑斜面上滑的过程中受到(不计空气阻力)()
A、重力、支持力B、重力、支持力、推力
C、重力、摩擦力、冲力D、重力、摩擦力、推力
4、汽车在平直公路上匀速行驶,下列说法正确的是( )
A.汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
B.汽车的重力和它所受到的阻力是一对平衡力
C.汽车对地面的压力和汽车的重力是一对平衡力
D.汽车的牵引力和它所受的阻力是一对平衡力
5、在日常生活中,用100N的拉力不能提起重150N的物体的简单机械是()
A.杠杆B.斜面C.一个定滑轮D.一个动滑轮
6、如图所示,利用弹簧测力计将处于容器底部的物块缓慢上提。
在物块从开始上提到离开水面的过程中,下图能正确表示弹簧测力计的示数F与物块底部离容器底部的高h的关系的是()
7、如图是胖子和瘦子两人用滑轮组锻炼身体的简易装置(不考虑轮重和摩擦).使用时:
(1)瘦子固定不动,胖子用力FA拉绳使货物G匀速上升。
(2)胖子固定不动,瘦子用力FB拉绳使货物G匀速上升。
下列说法中正确的是( )
A.FA<GB.FB<G
C.FA=2GD.FB=2G
8、如图所示的两个容器放在水平桌面上,它们的质量和底面积均相同,容器中分别装有甲、乙两种液体且
液面在同一高度。
若容器对桌面的压强相等,则两种液体对容器底部的压强()
A、一样大B、甲最大C、乙最大D、无法判断
二、填空题(本大题共10个小题,每空1分,共20分)
9.小明踢足球踢出“香蕉球”,说明力的作用效果与力的方向和有关,飞行中球最终落向地面是由于受到作用。
10、汽车超速行驶时造成交通事故的主要原因,快速行驶的汽车紧急刹车时,让车轮停止转动是通过增大来增大刹车片与刹车盘之间的摩擦;轮胎在路面留下一道痕迹后汽车停下来,这是利用的方法增大汽车轮胎与地面之间的摩擦。
11、杠杆在我国古代早就有了许多巧妙的应用,有时人们使用动力臂比阻力臂长的杠杆是为了;有时却要使用费力杠杆,那又是为了。
下列工具中①天平、②扳手、③镊子、④羊角锤、⑤裁衣剪刀、⑥瓶盖起子、⑦筷子、⑧钓鱼杆等都是简单机械,其中属于省力杠杆的是。
(填序号)
12、小明将旅行包背在肩上,肩膀受到压力的施力物体是,包的背带做得很宽是为了减小对肩膀的。
13、小明用20N的水平推力推着重为50N的木箱,在水平地面上做匀速直线运动,则地面对木箱的摩擦力大小为N.若小明将推力增大到30N时,木箱受到的摩擦力大小。
(填“变大”“不变”、或“变小”)
14、2012年5月8日晚20时38分,在黑龙江省佳木斯市,正当佳木斯市第十九中学一群学生准备过马路时,一辆客车突然失控冲了过来,与前方停在路边的另一辆客车追尾相撞,被撞客车的(选填“惯性”或“运动状态”)突然发生改变,冲向正要过马路的学生。
危险瞬间,本可以躲开逃生的女教师张丽莉,奋不顾身用力将学生推向一旁,由于力的作用是的,她自己却倒向另一旁,发生不幸,张丽莉老师被誉为“最美女教师”感动了整个中国。
15、青少年在安静思考问题的时候,心脏推动血液流动的功率约为1.5W,则你在考试的100min内,心脏做功约为J。
16、中国改装的“瓦良格”号航空母舰出海试航,当航母在平静的水面航行时,它所受的浮力 它的总重力(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
当航空母舰上舰载飞机起飞后,它排开水的体积 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。
17、司机开车上坡前,往往加大油门,以提高车速,这是为了增大汽车的能.清洁车能通过吸尘器将路面上的垃圾吸入车内容器中,清洁车沿街道匀速行驶,在清扫垃圾过程中,车的动能将(选填“变大”、“变小”或“不变”)
18.首次测出大气压值的著名实验是实验。
在图中,A、B是一个连通器的两个上端开口,当用一个管子沿B开口吹气时,A开口一端的液面会(选填“上升”、“下降”或“不变”)。
三、作图、实验与探究题(本大题共6个小题,共30分)
19.(4分)完成下列作图(每小题2分)
(1)下面左图是一杠杆图,试画出作用在杠杆A端使杠杆在图示位置平衡的最小动力的示意图并画出该力的力臂。
(2)下面右图是未装配好的滑轮组,请在图
中画出滑轮组的绕绳方法,要求使用该滑轮组提升重物时最省力。
20、(4分)请记录下列测量工具所测物理量的数值。
(1)观察如图甲所示;甲图弹簧测力计的示数是.
(2)如图乙所示;乙图木块长度是cm。
22、(6分)某兴趣小组的同学在探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”时,对有关的问题分析如下:
(1)他们利用图甲所示装置进行了实验,先用弹簧测力计拉着木块沿长木板滑动,此时弹簧测力计对木块的拉力与木块受到的摩擦力是一对力。
(2)在探究滑动摩擦力的大小与压力大小的关系时,他们应控制不变,改变木块对木板的压力;实验中应用了的研究方法.
(3)实验中他们发现很难保持弹簧测力计示数的稳定性,很难读数,原因是:
;为了解决上述问题,小明同学对实验装置进行了改进,如图乙所示.利用该装置的优点是:
。
23、(5分)如图甲所示,小明在探究“杠杆的平衡条件”实验中所用的实验器材有:
杠杆、支架、弹簧测力计、刻度尺、细线和质量相同的钩码若干个。
(1)实验前,将杠杆中点置于支架上,当杠杆静止时,发现杠杆右端下沉。
此时,应把杠杆两端的平衡螺母向 (左/右)调节,使杠杆在不挂钩码时在水平位置平衡。
(2)杠杆调节平衡后,小明在杠杆上A点处挂4个钩码,在B点处挂6个钩码杠杆恰好在原位置平衡。
于是小明便得出了杠杆的平衡条件为:
(用字母表示)。
他这样得出的结论 (合理/不合理);原因是:
。
(3)实验结束后,小明提出了新的探究问题:
“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?
”于是小组同学利用如图乙所示装置进行探究,发现在杠杆左端的不同位置,用弹簧测力计竖直向上拉使杠杆处于水平平衡状态时,测出的拉力大小都与杠杆平衡条件不相符。
其原因是:
。
24、(6分)如下图所示是某小组研究浮力问题的装置图,请根据图示回答下面的问题
(1)AB两图中,B图中测力计的示数变小,说明了物体,A、B两图中测力计示数之差等于。
(2)比较B、C两图能说明浸在同种液体中的物体所受浮力大小与有关;
(3)C、D两图中,弹簧测力计的示数不同,说明物体排开相同体积的液体时,所受浮力大小跟液体有关。
(4)比较图和图可说明物体浸在同种液体中,所受浮力大小与浸入液体的深度无关。
四、综合题(本大题共3个小题,共26分)解答时应写出必要的文字说明和公式并带数值和单位计算,文字说明应简明扼要。
25.(9分)如图21所示,一底面积为4×10-3m2的圆柱体静止在水平桌面上。
用弹簧测力计挂着此圆柱体从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,烧杯中原来水的深度为20cm。
圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,整个过程所用时间为10s。
图22是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图像。
(取g=10N/kg)求:
(1)此圆柱体的重力是多少?
(2)圆柱体未浸入水中时,烧杯底部受到水的压强是多少?
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是多少?
(4)圆柱体的体积是多少?
(5)圆柱体的密度是多少?
(6)圆柱体在整个运动过程中的平均速度是多少?
26、(9分)建筑工地上,工人用如图14所示的装置将重为500N的建材从地面匀速送到6m高处,所用拉力为300N,时间为20s.不计摩擦和绳重,(g取10N/kg)求:
(1)工人做的有用功;
(2)工人做功的功率;(3)此过程中该装置的机械效率;(4)如果用这个滑轮组匀速提起400N的重物,需要用多大的拉力?
27、(8分)如图所示,水平桌面的正中央放着一个圆形鱼缸,重为30N,其底面积为1200cm2。
鱼缸内装有0.2m深的水,水的质量是27kg。
(g取10N/kg);请计算⑴鱼缸内所装水的重力;⑵鱼缸底部受到的水的压力;⑶鱼缸对桌面产生的压强。
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