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小明在探究“斜面的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用長度S=0.50m的木板搭成一個(gè)斜面,用彈簧測力計(jì)將重力G=5.0N的物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端.
(1)小明在實(shí)驗(yàn)中,調(diào)整斜面的高度為h=0.22m,將物塊從斜面底端勻速拉至頂端的過程中,彈簧測力計(jì)的示數(shù)F=4.0N,則有用功為 J,機(jī)械效率為 .
(2)小明利用上述器材進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),木板搭成傾角不同的斜面時(shí),將物塊從斜面底端勻速拉至斜面頂端的過程中,額外功W額外與斜面的水平長度L(木板在水平面上的正投影長度)有如下關(guān)系:
L(m) 0.45 0.40 0.35 0.30
W額外(J) 0.90 0.80 0.70 0.60
通過數(shù)據(jù)分析,小明得出初步結(jié)論:W額外與L成 比,小明查閱資料后證實(shí)此結(jié)論是正確的.根據(jù)此結(jié)論,當(dāng)斜面的水平長度L=0.40m時(shí),斜面的機(jī)械效率為 ;當(dāng)木板平放在水平桌面上,水平勻速拉動(dòng)木板上的物塊時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為 N.
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某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),提出了一些猜想,小組將對猜想進(jìn)行驗(yàn)證.
(1)如果影響機(jī)械效率的因素有多個(gè),要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系,需要先控制其他幾個(gè)因素不變,這種方法在科學(xué)探究中被稱作 .
(2)下列A、B是同學(xué)提出的兩個(gè)猜想:
猜想A:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān);
猜想B:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān);
(3)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,同學(xué)們將分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(a)按圖 滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來驗(yàn)證猜想A的,若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小 (相等/不相等),則可初步判斷猜想A是錯(cuò)誤的;
(b)按圖 滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來驗(yàn)證猜想B的,若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等,則可初步判斷猜想B是 (正確/錯(cuò)誤)的;
(4)接著小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.
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某小組同學(xué)在探究滑輪組的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)時(shí),提出了一些猜想,小組將對猜想進(jìn)行驗(yàn)證.
(1)如果影響機(jī)械效率的因素有多個(gè),要研究機(jī)械效率與某個(gè)因素的關(guān)系,需要先控制其他幾個(gè)因素不變,這種方法在科學(xué)探究中被稱作 .
(2)下列A、B是同學(xué)提出的兩個(gè)猜想:
猜想A:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān);
猜想B:兩個(gè)相同滑輪組成的滑輪組,其機(jī)械效率與滑輪組提升的物重有關(guān).
(3)為了驗(yàn)證上述猜想是否正確,同學(xué)們準(zhǔn)備分別按圖1、圖2、圖3和圖4的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(a)按圖 滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來驗(yàn)證猜想A的,若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小 (相等/不相等),則可初步判斷猜想A是錯(cuò)誤的;
(b)按圖 滑輪組準(zhǔn)備做的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是用來驗(yàn)證猜想B的,若實(shí)驗(yàn)測得兩滑輪組的機(jī)械效率大小不相等,則可初步判斷猜想B是 (正確/錯(cuò)誤)的.
(4)接著,小組進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.
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兩個(gè)完全相同的滑輪,分別以圖中的兩種方式將重為G的物體勻速提升相同的高度(繩重、摩擦不計(jì)),使用________滑輪(選填甲或乙)可以改變用力方向,所用拉力F甲______F乙,(選填大于、等于、小于),滑輪的機(jī)械效率η甲_________η乙。
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如圖所示,斜面長1m,高0.4m,用大小為5N沿斜面向上的拉力F,將重10N的鐵塊從底端勻速拉到頂端,斜面的機(jī)械效率為 ;若僅使傾角θ逐漸增大,沿斜面向上的拉力將逐漸 (選填“增大”、“不變”或“減小”),此斜面的機(jī)械效率將逐漸 (選填“增大”、“不變”或“減小”).
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小明同學(xué)用如圖所示的裝置測定斜面的機(jī)械效率,實(shí)驗(yàn)記錄結(jié)果如下表:則第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率為 ,分析比較下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可得到的結(jié)論是:斜面越陡機(jī)械效率越 (選填“高”、“低”或“不變”)。
實(shí)驗(yàn)
次數(shù) 斜面傾斜程度 木塊重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 木塊沿斜面移動(dòng)的距離S/m 斜面的機(jī)械效率
1 較緩 5 0.2 3.3 0.5 60.6﹪
2 較陡 5 0.25 3.8 0.5 65.8﹪
3 最陡 5 0.3 4.2 0.5
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建筑工地上的塔吊掛鉤處有由兩個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組(如圖所示),兩個(gè)動(dòng)滑輪和掛鉤的總質(zhì)量為50kg.設(shè)塔吊由電動(dòng)機(jī)牽引把總質(zhì)量為0.15t的重物勻速提升.忽略一切摩擦和繩重,則電動(dòng)機(jī)牽引力為 N,該裝置的機(jī)械效率為 %(g取10N/kg).
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用四只完全相同的滑輪和兩根相同的繩子組成如圖所示的甲、乙兩個(gè)滑輪組,分別將兩個(gè)相同的鉤碼提升10cm,若不計(jì)繩子與滑輪的摩擦, 裝置更省力(選填“甲”或“乙”).甲裝置的機(jī)械效率 乙裝置的機(jī)械效率(選填“高于”、“低于”或“等于”).
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某校的同學(xué),利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置完成了“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)以后,進(jìn)行了小組交流,下表是各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄:
實(shí)驗(yàn)小組 鉤碼重G(N) 動(dòng)滑輪重G′(N) 拉力F(N) 滑輪組機(jī)械效率η
1 0.5 0.4 0.35 47.6%
2 0.5 0.4 0.38 43.9%
3 1 0.6 0.62 53.8%
4 1 0.8 0.71 46.9%
5 2 0.6 0.98 68.0%
6 2 0.8 1.06 62.9%
請你對表中各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較,回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)中影響滑輪組效率的主要因素是:_________和__________
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該 拉動(dòng)彈簧測力計(jì).第3次試驗(yàn)時(shí)若在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù),則所測拉力______0.62N .(選填“大于”“小于”“等于”)
(3)1、2兩個(gè)小組的動(dòng)滑輪重相同,提起的鉤碼重也相同,測出的滑輪組機(jī)械效率卻不同,原因不可能是( )
A.滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同
B.鉤碼被提升的高度不同
C.測拉力時(shí)拉力的方向沒有豎直向上
D.測拉力時(shí)沒有使測力計(jì)勻速上升
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如圖,用一個(gè)動(dòng)滑輪組把重90N的沙袋從地面提到9m高的腳手架上,繩端向上移動(dòng)的距離是 m,若所用的拉力是60N,這個(gè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是 .
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