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12.如表是小華測一滑輪組機械效率時收集的有關數(shù)據(jù).
動滑輪重G/N物重G/N鉤碼上升高度h/m動力F/N動力作用點移動距離s/m滑輪組的機械效率η
10.510.10.70.347.6%
20.520.11.10.3①60.6%.
30.540.120.366.7%
(1)請在圖甲中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法.
(2)在實驗過程中,應豎直向上勻速拉動彈簧測力計.
(3)將表格中的數(shù)據(jù)補充完整①60.6%.
(4)在第三次實驗中,鉤碼上升0.1m所用時間是1.5s,則動力的功率為0.4W.
(5)實驗結束后,小華又進一步猜想:滑輪組的機械效率可能與滑輪組細線的繞法有關.為了驗證猜想是否正確,小華利用圖乙和圖丙兩個完全相同的滑輪組進行實驗探究.若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小相等(相等/不相等),則可初步判斷猜想是錯誤的;
(6)請你為小華同學提出一種提高滑輪組機械效率的方法:提高物體的重力(減小動滑輪的重、減小滑輪軸上的摩擦等)..

分析 (1)根據(jù)求出繩子的有效段數(shù)連接;
(2)在實驗過程中,應豎直向上勻速拉動彈簧測力計;
(3)由表中數(shù)據(jù),根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求解;
(4)根據(jù)表中數(shù)據(jù),根據(jù)P=$\frac{W}{t}$的推導公式求解;
(5)若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小 相等,則可初步判斷猜想是錯誤的;
(6)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$,根據(jù)提高滑輪組機械效率可增大有用功,或減小額外功角度考慮.

解答 解:(1)繩子的有效段數(shù)n=$\frac{s}{h}=\frac{0.3m}{0.1m}$=3,連接如下所示:

(2)在實驗過程中,應豎直向上勻速拉動彈簧測力計,此時測力計示數(shù)才等于拉力大。
(3)第2次實驗,滑輪組的機械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$≈60.6%.
(4)在第三次實驗中,鉤碼上升0.1m(自由端移動的距離為3×0.1m=0.3m)所用時間是1.5s,F(xiàn)3=2N,則動力的功率P=$\frac{W}{t}=\frac{{F}_{3}s}{t}=\frac{2N×0.3m}{1.5s}$=0.4W.
(5)實驗結束后,小華又進一步猜想:滑輪組的機械效率可能與滑輪組細線的繞法有關.為了驗證猜想是否正確,小華利用圖乙和圖丙兩個完全相同的滑輪組進行實驗探究.若實驗測得兩滑輪組的機械效率大小 相等,則可初步判斷猜想是錯誤的;
(6)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$,提高滑輪組機械效率可增大有用功,或減小額外功,故可提高物體的重力(減小動滑輪的重、減小滑輪軸上的摩擦等).
故答案為:(1)如上所示;(2)豎直向上勻速;(3)60.6%;(4)0.4;(5)相等;(6)提高物體的重力(減小動滑輪的重、減小滑輪軸上的摩擦等).

點評 本題測一滑輪組機械效率,考查滑輪組的轉接、注意事項、效率和功率的計算及影響機械效率的因素.

練習冊系列答案
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(3)調節(jié)滑動變阻器的滑片到某一位置時,電壓表示數(shù)如圖乙所示,為了測量小燈泡的額定功率,應將滑片向右(填“左”或“右”)端移動.當小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數(shù)是0.28A,則小燈泡的額定功率為0.7W.
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