1 . 某实验小组利用图示装置研究杠杆的机械效率,实验的主要步骤如下。
①用轻绳悬挂杠杆一端的O点作为支点,在A点用轻绳悬挂总重为G的钩码,在B点用轻绳竖直悬挂一个弹簧测力计,使杠杆保持水平;
②竖直向上缓慢匀速拉动弹簧测力计,使杠杆缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F。
利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2。回答下列问题:
(1)本次实验中,若提升的钩码重力一定,不计装置的摩擦,则影响杠杆机械效率的主要因素是
(2)该杠杆机械效率的表达式是
(3)若将钩码的悬挂点由A移至C,而O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将
(1)如图所示测力计的示数F为
(2)将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高时,杠杆的机械效率为η2,则η2
(3)将同一物体分别悬挂在A、B两点匀速提高时的机械效率分别为ηA和ηB,则ηA
使用螺旋千斤顶时,如果人始终垂直于手柄用力为F且作用点离螺杆中心的距离为L,每旋转1圈,则螺旋千斤顶的机械效率用字母表示为η=
②竖直向上拉动弹簧测力计缓慢匀速上升(保持O点位置不变),在此过程中弹簧测力计的读数为F,利用刻度尺分别测出A、B两点上升的高度为h1、h2,回答下列问题:
(1)杠杆机械效率的表达式为η=
(2)本次实验中,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是:
(3)若只将钩码的悬挂点由A移至C,O、B位置不变,仍将钩码提升相同的高度,则杠杆的机械效率将
实验 次数 | 斜面倾斜 程度 | 木块重 G/N | 斜面高度 h/m | 沿斜面的 拉力F/N | 木块沿斜面 移动距离s/m | 斜面的机 械效率 |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 3.3 | 0.5 | 60.6% |
2 | 较陡 | 5 | 0.25 | 3.8 | 0.5 | 65.8% |
3 | 最陡 | 5 | 0.3 | 4.2 | 0.5 |
(1)除上述器材外,小明要完成实验还需要的一种测量器材是
(2)在实验过程中,应沿斜面向上拉动木块,使木块做
(3)实验记录数据如表,则第3次实验时斜面的机械效率为
(4)分析比较表中的实验数据,可得到的结论是:斜面越陡,机械效率
(5)除了倾斜程度会影响斜面的机械效率,你还能猜想到斜面的
次数 | G物/N | G动/N | F/N | η/% |
1 | 6.0 | 0.3 | 2.2 | 90.9 |
2 | 6.0 | 1.0 | ▲ | ▲ |
3 | 6.0 | 1.9 | 2.9 | 69.0 |
4 | 6.0 | 3.2 | 3.4 | 58.8 |
(1)每次实验绳端移动距离为
(2)第2次实验中拉力F的示数如图乙,读数为
(3)实验中若仅增大绳端移动的距离,则滑轮组的机械效率将
(4)本实验中,在物重不变的情况下,动滑轮变重时,由摩擦引起的额外功占总额外功的比例
(1)实验中,两个钩码挂在A处,若提升的钩码重一定,则影响杠杆机械效率的主要因素是
(2)实验中,再将三个相同的钩码悬挂在A点匀速提高相同高度时,该杠杆的机械效率为η2,则η1
(3)若将同一钩码分别悬挂在A、C两点,匀速提高相同高度,机械效率分别为ηA和ηC,则ηA
实验次数 | 倾斜程度 | 物块重力G/N | 斜面高h/m | 拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η/% |
1 | 较缓 | 5 | 0.2 | 2.4 | 1 | 41.7 |
2 | 较陡 | 5 | 0.5 | 3.4 | 1 | 73.5 |
3 | 最陡 | 5 | 0.7 | 4.3 | 1 | 81.4 |
(2)该小组又进行了第4次实验,他们在斜面上铺上棉布,使斜面变粗糙,斜面高和长分别是0.7m和1m,读出此时弹簧测力计的示数为4.6N,他们测得这种情况下斜面的机械效率为
(1)在“探究杠杆平衡条件”实验中,小集把杠杆支在支架上,发现杠杆左端低右端高,应将杠杆的平衡螺母向
(2)小集用图乙的实验装置探究滑轮组机械效率,实验中用同一滑轮组提升钩码,记录数据如下表:
实验次数 | 钩码的重力G/N | 钩码提升的高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动的距离s/m | 机械效率 |
1 | 2 | 0.1 | 0.9 | 0.3 | |
2 | 4 | 0.1 | 0.3 | 83.3% | |
3 | 6 | 0.1 | 2.2 | 0.3 | 90.9% |
②第2次实验中,弹簧测力计示数如图乙所示,为
③分析实验数据可得:同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高。若提升同一物体时,减小动滑轮的重力,则滑轮组的机械效率
(3)小集用图丙的实验装置探究斜面的机械效率,某次实验测得物重G=6N、斜面长s=1m、高h=0.2m、拉力F=1.5N,则物体在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为
(1)选用车轮与轮椅相同材质、花纹的小车为研究对象,进行了如下操作:
①正确使用弹簧测力计,测出小车重为2.0N;斜面的高为0.09m;
②将校零的弹簧测力计与斜面平行放置,然后沿斜面方向
③计算出将小车从A点拉到B点的过程中,拉力所做的功为
(2)在小车上逐渐添加重物,测出小车的总重G,测出沿斜面匀速拉动小车需要的力,计算出小车从A点到B点拉力所做的总功W1;重力做的有用功为W2。通过多组数据作出W1和W2与小车总重G的关系图像,分别如图丙中的线段a和b;
①由图像可知:用该通道斜面提升物体时的机械效率与物重
②若这位母亲和所坐的轮椅总质量为80kg,则中年人用沿着通道斜面方向的力推轮椅匀速上坡时,力的大小为