题目内容
【题目】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,实验数据如表所示.
序号 | 钩码重G/N | 钩码上升的高度h/cm | 弹簧测力计的示数F/N | 弹簧测力计移动的距离S/cm |
1 | 2 | 5 | 0.6 | 25 |
2 | 4 | 8 | 1.1 |
(1)在表格的空格处,填上合适的数据.
(2)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(3)在实验中,测绳端拉力F时,应尽量沿 方向 拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;第1次实验测得滑轮组的机械效率为 .
(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在 范围内.
【答案】(1)40;(2)滑轮组绕法如图所示;(3)竖直;匀速;66.7%;(4)66.7%<η<72.7%.
【解析】
试题分析:(1)根据表中第一组实验的s与h的关系确定承担物重的绳子段数,并根据s=nh确定第二组s的大小;
(2)根据承担物体的绳子段数,根据偶定奇动的特点确定绳子的始端,并绕线;
(3)实验时应竖直匀速拉动测力计,弹簧测力计做匀速运动,物体受力平衡.根据表中实验数据,应用效率公式求出滑轮组的效率.
(4)使用同一滑轮组,做的额外功相同,提升的物体越重,有用功越多,则机械效率越高;根据机械效率与物重的关系,得出效率的范围.
解:(1)由第一组数据知,s=5h,所以滑轮组由5段绳子承担物重,
第二组数据h=8cm,所以s=5h=5×8cm=40cm;
(2)因为滑轮组由5段绳子承担物重,所以应从动滑轮绕起,如图所示:
(3)测绳端拉力F时,应尽量沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,且在拉动过程中读数;
由表中第1次实验数据可知,滑轮组的机械效率:η1==
=
≈66.7%;
(4)由表中第2次实验数据可知,滑轮组的机械效率:η2==
=
≈72.7%;
由表中实验数据可知,用同一滑轮组提起重物时,重物越重,滑轮组的机械效率越高,
2N<3N<4N,当重物重力为3N时,滑轮组的机械效率大于66.7%而小于72.7%.
故答案为:(1)40;(2)滑轮组绕法如图所示;(3)竖直;匀速;66.7%;(4)66.7%<η<72.7%.
