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用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为N
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用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率,实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______;
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如表所示的两组数据:
将表格中的空白处补充完整.
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:______;
请简要说明两条理由:①______;②______.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______;
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到如表所示的两组数据:
次数 | 钩码 悬挂点 | 钩码总量 G/N | 钩码移动距离 h/m | 拉力 F/N | 测力计移动距离 s/m | 机械效率 η% |
1 | A点 | 1.5 | 0.10 | 0.7 | 0.30 | 71.4 |
2 | B | 2.0 | 0.15 | 1.2 | 0.30 |
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:______;
请简要说明两条理由:①______;②______.
▼优质解答
答案和解析
(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,指针超过5个小格,示数为0.5N;
用杠杆提起货物,对货物做的功是有用功,W有=Gh=1N×0.1m=0.1J,
用杠杆提起货物,对整个杠杆做的功是总功,W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J.
∴杠杆的机械效率:η=
=
×100%≈66.7%;
额外功产生的原因:克服机械的重做功、克服摩擦做功.(答案不唯一)
(2)在B点悬挂钩码时,机械效率为η′=
=
=
×100%≈83%;
分析机械效率的影响因素采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变;应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论.只凭一次实验数据做出结论是不科学的.
故答案为:
(1)0.5;66.7;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重做功;
(2)83%;不能;两次实验时钩码没有挂在同一位置;仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的.
(1)弹簧测力计每一个大格代表1N,每一个小格代表0.1N,指针超过5个小格,示数为0.5N;
用杠杆提起货物,对货物做的功是有用功,W有=Gh=1N×0.1m=0.1J,
用杠杆提起货物,对整个杠杆做的功是总功,W总=Fs=0.5N×0.3m=0.15J.
∴杠杆的机械效率:η=
W有用 |
W总 |
0.1J |
0.15J |
额外功产生的原因:克服机械的重做功、克服摩擦做功.(答案不唯一)
(2)在B点悬挂钩码时,机械效率为η′=
W有用 |
W总 |
Gh |
Fs |
2.0N×0.15m |
1.2N×0.3m |
分析机械效率的影响因素采取控制变量法,研究提起的物重和机械效率的关系时,应保持位置不变;应进行多次实验,分析多组数据,才能得出正确结论.只凭一次实验数据做出结论是不科学的.
故答案为:
(1)0.5;66.7;由于使用杠杆时需要克服杠杆自重做功;
(2)83%;不能;两次实验时钩码没有挂在同一位置;仅根据一次对比实验所得结论是不可靠的.
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