题目内容

如图所示是小华同学探究滑轮组的机械效率的实验装置,实验数据如下表:
实验次数 钩码重G/N 钩码上高度h/cm 弹簧测力计示数F/N 弹簧测力计移动的距离s/cm 机械效率
η/%
1 1 10 0.5 30 66.7
2 2 10 0.75 30 88.9
3 2 20 0.75    
(1)实验时,竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计,使物体缓慢上升;
(2)第3次测量中,弹簧测力计移动的距离为
60
60
cm,滑轮组机械效率为
88.9%
88.9%

(3)分析实验数据,可得出的实验结论是:滑轮组机械效率与
钩码重
钩码重
有关;
(4)滑轮组的机械效率还可能与
动滑轮重
动滑轮重
绳重
绳重
等有关.
分析:只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小不变,弹簧测力计的示数稳定.
重物和动滑轮有三段绳子承担,绳子移动的距离物体升高距离的3倍.
知道物重、物体升高的距离、弹簧测力计的拉力、弹簧测力计移动的距离,求出机械效率.
解答:解:(1)实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计,以保证拉力大小恒定.
(2)由图示可知,滑轮组承重绳子有效股数n=3,
第3次测量中,弹簧测力计移动的距离s=nh=60cm.
滑轮组的机械效率η=
W
W
=
Gh
Fs
=
2N×0.2m
0.75N×0.6m
≈88.9%.
(3)根据第1次和第2次数据可知,提升高度相同时,物重不同,机械效率不同,可见,机械效率可能与物体的重力有关.
根据第2次和第3次数据可知,当物重相同,提升的高度不同时,机械效率相同,可见,机械效率与物体移动的距离无关.
综上可知,机械效率与提升的重物有关,机械效率与物体移动的距离无关.
(4)滑轮组的机械效率还可能与动滑轮重、绳重、摩擦等有关.
故答案为:(1)匀速;(2)60;88.9%;(3)钩码重;(4)动滑轮重;绳重.
点评:滑轮组的机械效率跟提起的物重有关,跟物体升高的距离、移动的速度、绳子的绕法无关.通过增加提起的物重来提高机械效率.
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