题目内容
在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示.(g取10N/kg)
序号 | 钩码重 G/N | 钩码上升的高度h/cm | 拉力 F/N | 弹簧测力计移动的距离S/cm |
1 | 3 | 4 | 0.8 | 20 |
2 | 6 | 6 | 1.5 |
(2)第一次实验时滑轮组的机械效率为________;
(3)在图中画出实验时滑轮组的绕线方法.
解:(1)由表格中数据,可以看出,弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的5倍,所以滑轮组由5段绳子承担物重.因此表格中s2=5h2=5×6cm=30cm.
(2)第一次滑轮组的机械效率为:
η===×100%=75%.
(3)因为由5段绳子承担物重,所以由动滑轮绕起,如下图:
故答案为:(1)30;(2)75%;(3)如上图.
分析:(1)要根据物体上升高度与绳子自由端移动的距离来判断绳子的段数,物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离S之间的关系是S=nh;根据第一次实验确定绳子的段数n,从而求出第二次实验弹簧测力计移动的距离;
(2)根据表格中数据,利用η===求出滑轮组的机械效率;
(3)根据第(1)问中求出的绳子段数,来确定绳子的绕法,绳子段数n为奇数时,从动滑轮的挂钩开始绕线;当段数n为偶数时,从定滑轮的挂钩开始绕线.
点评:(1)本题考查了有用功、总功、机械效率的计算,以及滑轮组的连接,关键是滑轮组绳子有效段数的确定;
(2)在绕线时,绕法取决于绳子的段数,当为奇数时,从动滑轮的挂钩开始绕线;当段数为偶数时,从定滑轮的挂钩开始绕线,简称“奇动偶定”.
(2)第一次滑轮组的机械效率为:
η===×100%=75%.
(3)因为由5段绳子承担物重,所以由动滑轮绕起,如下图:
故答案为:(1)30;(2)75%;(3)如上图.
分析:(1)要根据物体上升高度与绳子自由端移动的距离来判断绳子的段数,物体上升的高度h和绳子自由端移动的距离S之间的关系是S=nh;根据第一次实验确定绳子的段数n,从而求出第二次实验弹簧测力计移动的距离;
(2)根据表格中数据,利用η===求出滑轮组的机械效率;
(3)根据第(1)问中求出的绳子段数,来确定绳子的绕法,绳子段数n为奇数时,从动滑轮的挂钩开始绕线;当段数n为偶数时,从定滑轮的挂钩开始绕线.
点评:(1)本题考查了有用功、总功、机械效率的计算,以及滑轮组的连接,关键是滑轮组绳子有效段数的确定;
(2)在绕线时,绕法取决于绳子的段数,当为奇数时,从动滑轮的挂钩开始绕线;当段数为偶数时,从定滑轮的挂钩开始绕线,简称“奇动偶定”.
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