题目内容

【题目】在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据,如下表:

实验次数

物重G/N

动滑轮重G/N

钩码上升的高度h/m

动力F/N

动力作用点移动的距离s/m

滑轮组的机械效率η/%

1

1

0.5

0.1

0.7

0.3

47.6

2

2

0.5

0.1

1.1

0.3

60.6

3

4

0.5

0.1

2

0.3

4

4

1

0.1

0.5

50.0


(1)根据表中前3次实验数据,画出甲图中滑轮组的绕绳方法.

(2)在实验中,测量绳端拉力F时,应尽量匀速向上拉动弹簧测力计,读出乙图中弹簧测力计的示数为 N,第3次实验时滑轮组的机械效率为
(3)由表中第组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.
(4)由表中第3、4组数据可知,滑轮组的机械效率与摩擦和有关,请计算出第3组实验中克服摩擦所做的额外功J.

【答案】
(1)解:如图所示:


(2)竖直,1.6,66.7%
(3)1、2、3
(4)动滑轮重,0.15
【解析】解:(1)由前4组实验数据知,s=3h,所以滑轮组由3段绳子承担物重,因此应从动滑轮绕起,如图所示:

;(2)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,这样才能准确测出拉力的值;

由图知,测力计的分度值为0.2N,所以其示数为1.6N;

η= ×100%= ×100%= ×100%≈66.7%;(3)由表中第 1、2、3组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物重有关.(4)由表中第3、4组数据可知,物重相同,动滑轮重力不同,机械效率不同,由此可得,滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关

根据表中第3组数据可知,有用功:W=Gh=4N×0.1m=0.4J;克服动滑轮做的功:W=Gh=0.5N×0.1m=0.05J;总功:W=Fs=2N×0.3m=0.6J;

则克服绳重及摩擦做的那部分额外功:W=W﹣W﹣W=0.6J﹣0.4J﹣0.05J=0.15J.

所以答案是:(1)见上图;(2)竖直;1.6N;66.7%;(3)1、2、3;(4)动滑轮重; 0.15.

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