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探究動滑輪的特點的實驗裝置

發布時間:2024-09-06 07:29:09

① (4分)小凡同學在「探究定滑輪和動滑輪特點」的實驗中,裝置圖如下圖所示. 實驗次數 物重G/N 測力

(1)變小 、測力計有重力 (2)動滑輪本身有重力、將動滑輪的重力計算在提升的物體的重力里

② 如圖所示是小海同學「研究定滑輪和動滑輪特點」的實驗裝置,實驗中測得數據如下表所示: 請你分析:(1

(1)③ (2)省力(3)改變力的方向 (4)費距離(5)0.1

③ 如圖所示是小華同學「研究動滑輪特點」的實驗裝置.他提起鉤碼時注意保持測力計豎直勻速移動,測得數據如

(1)根據研究動滑輪特點的實驗要求,需要測量和記錄的物理量有:鉤碼重G/N,鉤碼升高高度h/m,測力計示數F/N,測力計移動的距離s/m.
因為利用動滑輪勻速提升物體時,動滑輪是由兩股繩子承擔,s=2h,所以s=2×0.2m=0.4m.
(2)實際在實驗時,動滑輪自身的重量、動滑輪與繩子之間存在摩檫阻力等,都會影響實驗的結果,
所以拉力大小並不等於鉤碼重力的一半的原因是:動滑輪自身受到重力.
(3)利用動滑輪勻速提升物體時,拉力需要克服動滑輪自重、動滑輪與繩子之間存在摩檫阻力等因素,測量拉力為0.55N,而當保持動滑輪不動,即處於靜止平衡狀態,拉力不需要克服動滑輪與繩子之間的摩檫力,所以拉力會小於0.55N.
(4)對於裝置一定的動滑輪提升相同的重物時,因為s=2h,所以機械效率η=

W有
W總
=
Gh
Fs
=
Gh
F2h
=
G
2F
,所以機械效率與提升的高度無關,保持不變.
故答案為:(1)測力計移動的距離s/m;0.4.(2)動滑輪自身受到重力.(3)小於.(4)不變

④ 如圖所示是小海同學「研究定滑輪和動滑輪特點」的實驗裝置他按圖示提起鉤碼時注意保持彈簧測力計勻速移動

(1)在(c)中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用動滑輪時省力;
(2)在(a)中,拉力F=1N=G=1N,但是向下用力,故使定滑輪可以改變用力的方向;
(3)(b)中拉力移動的距離為0.2m,(c)中拉力移動的距離為0.4m,故使用動滑輪費距離;
(4)根據s=nh可得,繩子股數n=

s
h
=
0.4m
0.2m
=2,
∵F=
1
2
(G+G
∴動滑輪重為G=2F-G=2×0.55N-1N=0.1N;
故本題答案為:(1)能省力;(2)可以改變力的方向;(3)費距離;(4)0.1.

⑤ 在探究動滑輪使用特點的實驗中,各小組按照圖(a)中所示的實驗器材進行實驗,每個小組的實驗器材都相同

(1)比較了實驗序號1、2、3彈簧測力計的示數和對應的物體重力,可知使用動滑輪勻速提起重物可以省力,不能改變用力方向;
(2)由F=

1
2
(G+G′)得,滑輪的重力G′=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N;
(3)當提升重物相同時,所用拉力的方向不同,得到的彈簧測力計的示數不同,由此可知拉力方向不同影響拉力的大小;
(4)觀察圖片分析數據可知,使用動滑輪勻速提起同一重物,測力計與豎直方向夾角不同,拉力的大小不同,測力計與豎直方向夾角越大,拉力也越大.
故答案為:①可以省力,不能改變用力方向;②0.2;③拉力方向不同;④使用動滑輪勻速提起同一重物,可以省力,測力計與豎直方向夾角越大,拉力也越大.

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