题目内容
【题目】用如图甲所示的装置来探究滑轮组的机械效率 η 与物重 G物的关系,改变 G物,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,计算并绘出 η 与 G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则 下列说法正确的是
A. 同一滑轮组机械效率 η 随 G 物的增大而增大,最终将达到 100%
B. 当 G物=12N 时,弹簧测力计读数为 5N
C. 此滑轮组动滑轮的重力为 4N
D. G物不变,改变图甲中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改
【答案】B
【解析】
(1)使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功。有用功与总功的比值叫机械效率;
(2)不计绳重和摩擦,结合图中信息,根据求得动滑轮的重力,再计算G物=12N时弹簧测力计读数;
(3)G物不变,改变图甲中的绕绳方式,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;克服动滑轮做的额外功相同,由此分析机械效率的变化情况。
A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重做额外功,所以总功一定大于有用功;机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能达到和超过100%,故A错误;
BC、由图可知,G=12N,此时η=80%,
不计绳重和摩擦,,
即:,
解得动滑轮的重力:G动=3N,故C错误;
G物=12N时,弹簧测力计读数:,故B正确;
D、G物不变,改变图甲中的绕绳方式,将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,忽略绳重及摩擦时,额外功:,即额外功W额相同,总功相同,则两装置的机械效率相同。故D错误。
故选:B。
【题目】在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中,所用的实验器材有:支架、带有滑轮的长木板(滑轮与木板之间的距离是可调的)、带挂钩的木块、弹簧测力计、棉布、毛巾、刻度尺、细线等.实验装置如图所示.
(1)为保证实验数据准确,读数时木块必须处在_____状态.
(2)通过长木板上的定滑轮拉木块的优点是_________(写一条).
(3)测得的实验数据如下表:
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 接触面 | 木块重G/N | 斜面高度h/m | 拉力F/N | 斜面长s/m | 机械效率η |
1 | 最陡 | 木板与木板 | 5.0 | 0.20 | 4.5 | 0.30 | 74.1% |
2 | 较陡 | 木板与木板 | 5.0 | 0.20 | 3.8 | 0.40 | 65.8% |
3 | 较缓 | 木板与木板 | 5.0 | 0.20 | 3.4 | 0.50 | 58.9% |
4 | 较缓 | 木板与棉布 | 5.0 | 0.20 | 4.0 | 0.50 | |
5 | 较缓 | 木板与毛巾 | 5.0 | 0.20 | 4.8 | 0.50 | 41.7% |
①第4次实验测得的机械效率η=_______.
②第5次在毛巾面上运动时,木块受到的摩擦力为________N.
③根据第1、2、3三次实验的信息,可得出的结论是:_____.