题目内容

如图所示是“测定滑轮组的机械效率”的装置.
(1)实验时,必须
匀速
匀速
向上提起弹簧测力计.
(2)某同学用图中的滑轮组做实验,记录的两组数据如下表,其中序号为
2
2
的一组有错误.
实验次数 拉力F/N 钩码重G/N 线段提升距离s/m 钩码上升高度h/m
1 1.2 3 0.24 0.08
2 0.7 2 0.12 0.36
(3)利用测得的数值计算:有用功为
0.24
0.24
J,总功为
0.288
0.288
 J,该滑轮组的机械效率为
83%
83%

(4)要提高此滑轮组的机械效率,可采用:
A
A

A.增加钩码的个数
B.增加动滑轮的个数
C.减小钩码上升的高度 
D.减少定滑轮的个数.
分析:(1)测滑轮组机械效率时,匀速提升才能使二力平衡,才能使弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力;
(2)由图知,承担物重的绳子有3段,绳子自由端拉下的长度是物体上升高度的3倍;
(3)已知钩码重和上升高度,可以得到有用功;已知拉力和绳子自由端移动的距离,可以得到总功;已知有用功与总功,可以得到机械效率;
(4)在动滑轮重一定时,增大物重可以提高机械效率.
解答:解:
(1)只有匀速提升钩码时,弹簧测力计的示数等于绳子自由端的拉力;
(2)分析知:第二组数据是错误的,因为有3段绳子承担物重,所以绳子自由端移动的距离应该是物体上升高度的3倍,而题目中绳子自由端移动的距离是物体上升高度的2倍,所以是错误的;
(3)在第一次测量过程中,
滑轮组的有用功为W有用=Gh=3N×0.08m=0.24J;
总功为W=Fs=1.2N×0.24m=0.288J;
滑轮组的机械效率为η=
W有用
W
×100%≈83%;
(4)在动滑轮重一定时,物重越大,额外功不变,有用功增大,机械效率提高;在物重一定时,动滑轮越重,有用功不变,额外功增加,机械效率减小;
机械效率与物体上升高度无关;定滑轮只能改变力的方向,不影响机械效率.故选A.
故答案为:
(1)匀速;(2)2;(3)0.24;0.288;83%;(4)A.
点评:此题考查的是滑轮组的特点、机械效率的计算和影响因素,正确判断承担物重的绳子段数、知道影响机械效率的因素,是正确解答此题的关键.
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