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某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動...

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問題詳情:

某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。

某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動...

小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動*簧測力計,使掛在槓桿下面的鉤碼緩緩上升。

(1)實驗中,測力計的示數F爲________N,鉤碼總重G爲1.0N,鉤碼上升高度h爲0.1m時,C點上升了30cm,則槓桿的機械效率爲________%。

(2)實驗中若提升的鉤碼重一定,則影響槓桿機械效率的主要因素是________。

(3)若只將鉤碼的懸掛點由A移至B,仍將鉤碼提升相同的高度,則槓桿的機械效率將________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。

小王用如圖2所示的另一實驗裝置測量槓桿的機械效率。O爲槓桿的轉軸,不計摩擦。實驗時,給B端施加豎直向下的力,使掛在槓桿A端的鉤碼緩緩上升。(圖中槓桿爲質量分佈均勻的直棒)

下表是提升物體時採集到的數據:

實驗序號

物重G(N)

拉力(N)

A端上升的高度h/m

B端下降的豎直距離s/m

槓桿的效率

2

5

0.04

0.02

4

9

0.04

0.02

89%

2

5

0.06

0.03

80%

6

13

0.04

0.02

92%

(1)第①組實驗中,槓桿的機械效率爲________。

(2)由________三組實驗,可以初步得出的結論:相同的槓桿,提升的物體越重效率越高。

(3)該實驗中槓桿的效率總小於100%的原因是槓桿有自重,分析實驗數據可知道槓桿的自重爲________N。

【回答】

小敏:(1)0.5;66.7;(2)槓桿的重力;(3)變大;小王:(1)80%;(2)①②④;(3)2。

【解析】小敏:(1)由圖可知,*簧測力計的分度值是0.1N,所以它的示數是0.5N。在實驗過程中,有用功是:W有=Gh=1.0N×0.1m=0.1J,總功是:W總=Fs=0.5N×0.3m=0.15J,所以槓桿的機械效率是:η=某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動... 第2張×100%=某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動... 第3張×100%≈66.7%;(2)有用功是提升鉤碼所做的功,額外功主要是克服槓桿重力做的功,影響機械效率的因素主要是有用功和總功所佔的比例;提升的鉤碼重一定說明有用功一定,所以影響槓桿機械效率的主要因素是槓桿自身的重力;(3)鉤碼的懸掛點在A點時,由槓槓的平衡條件得G•OA=F•OB;懸掛點移至B點時,由槓槓的平衡條件得G•OB=F•OC,經對比發現,由OA到OB力臂變大,所以拉力F也變大,如果仍使鉤碼提升相同的高度,那麼槓桿提升的高度就會減小,額外功減小,因此槓桿的機械效率變大。小王:(1)第①組實驗中,槓桿的機械效率可以根據公式η=某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動... 第4張某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動... 第5張某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動... 第6張×100%=80%;(2)實驗選用的是同一滑輪組,動滑輪的重力不變;由表中①②④三組實驗數據可知,同一滑輪組提起的物體越重,滑輪組的機械效率越高,所以同一滑輪組的機械效率主要與提起物體的重力有關;(3)分析第①組實驗中,可知AO=20B,槓桿的重心到支點的距離爲某小組同學在用槓桿測定機械效率的實驗中。小敏用如圖1所示的實驗裝置測定槓桿的機械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動... 第7張(0.4m+0.2m)﹣0.2m=0.1m,根據槓桿的平衡條件得,G×AO+G杆×CO=F×OB,即2N×0.4m+G杆×0.1m=5N×0.2m,所以槓桿的自重G杆=2N。

知識點:機械效率

題型:實驗,探究題

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