18. 小明在做“测量滑轮组的机械效率”的实验时,对同一个滑轮组进行了两次实验探究,得到如下两组数据:

(1)实验中要竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)根据实验数据计算出两次滑轮组工作的机械效率,填入表中。
(3)通过两次实验数据的对比,你得出的结论是:同一个滑轮组,,机械效率越高。
(4)你认为小明的两次实验中哪一次测量结果存在误差较大?你认为在实验中应该如何避免这种测量的误差?
(1)实验中要竖直向上拉动弹簧测力计,使钩码升高。
(2)根据实验数据计算出两次滑轮组工作的机械效率,填入表中。
(3)通过两次实验数据的对比,你得出的结论是:同一个滑轮组,,机械效率越高。
(4)你认为小明的两次实验中哪一次测量结果存在误差较大?你认为在实验中应该如何避免这种测量的误差?
答案
62.5\%
0.20
匀速
物重越重
第二次测量结果误差较大;实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,减小误差
0.20
匀速
物重越重
第二次测量结果误差较大;实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,减小误差
解析
【解析】
(1) 实验中需竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,确保拉力大小恒定。
(2) 机械效率计算公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$
① 第一次实验:
$\eta_1=\frac{1N×0.10m}{0.8N×0.2m}×100\%=62.5\%$
② 由第一次数据得绳子段数$n=\frac{s_1}{h_1}=\frac{0.2m}{0.10m}=2$,则第二次钩码上升高度$h_2=\frac{s_2}{n}=\frac{0.4m}{2}=0.20m$
$\eta_2=\frac{2N×0.20m}{1.2N×0.4m}×100\%\approx83.3\%$
(3) 对比两次实验数据,分析得出结论。
(4) 第二次测量结果误差较大;需竖直向上匀速拉动弹簧测力计,保证拉力恒定以减小误差。
【答案】
(1) 匀速
(2) 第一次:62.5%;第二次钩码上升高度0.20m,机械效率83.3%
(3) 物重越重
(4) 第二次测量结果误差较大;实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,减小误差
【知识点】
滑轮组机械效率,机械效率计算,实验操作要点
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的测量实验,涵盖操作要求、公式计算与规律归纳,需结合数据分析结论。
【难度系数】
0.6
(1) 实验中需竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使钩码升高,确保拉力大小恒定。
(2) 机械效率计算公式:$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%$
① 第一次实验:
$\eta_1=\frac{1N×0.10m}{0.8N×0.2m}×100\%=62.5\%$
② 由第一次数据得绳子段数$n=\frac{s_1}{h_1}=\frac{0.2m}{0.10m}=2$,则第二次钩码上升高度$h_2=\frac{s_2}{n}=\frac{0.4m}{2}=0.20m$
$\eta_2=\frac{2N×0.20m}{1.2N×0.4m}×100\%\approx83.3\%$
(3) 对比两次实验数据,分析得出结论。
(4) 第二次测量结果误差较大;需竖直向上匀速拉动弹簧测力计,保证拉力恒定以减小误差。
【答案】
(1) 匀速
(2) 第一次:62.5%;第二次钩码上升高度0.20m,机械效率83.3%
(3) 物重越重
(4) 第二次测量结果误差较大;实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定,减小误差
【知识点】
滑轮组机械效率,机械效率计算,实验操作要点
【点评】
本题考查滑轮组机械效率的测量实验,涵盖操作要求、公式计算与规律归纳,需结合数据分析结论。
【难度系数】
0.6
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