题目内容
(2009?天河区一模)在“测滑轮组的机械效率”的实验中,用如图23所示的同一滑轮组进行两次实验,实验所记录的数据如下表所示.
(1)在图中画出实验时滑轮组的绕线方法.
(2)第2次实验时的有用功W有用=
(3)从上述两次实验数据可得出,滑轮组的机械效率与所挂钩码重力的关系为:
次数 | 钩码重力/N | 钩码上升高度/cm | 弹簧测力计示数/N | 弹簧测力计移动距离/m |
1 | 2 | 10 | 1 | 0.3 |
2 | 6 | 10 | 2.4 | 0.3 |
(2)第2次实验时的有用功W有用=
0.6
0.6
J,总功W总=0.72
0.72
J,机械效率η=83.3%
83.3%
(结果保留一位小数).(3)从上述两次实验数据可得出,滑轮组的机械效率与所挂钩码重力的关系为:
同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高
同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高
.分析:(1)物体被提高的高度为h,绳子末端移动的距离为s,则s=nh,求出绳子段数n后,按“奇动偶定”的原则绕线.
(2)知道钩码重、钩码移动的距离、拉力、拉力移动的距离,求出有用功、总功、机械效率.
(3)求出两次实验的机械效率,比较同一滑轮组,滑轮组的机械效率跟提起物重的关系.
(2)知道钩码重、钩码移动的距离、拉力、拉力移动的距离,求出有用功、总功、机械效率.
(3)求出两次实验的机械效率,比较同一滑轮组,滑轮组的机械效率跟提起物重的关系.
解答:解:(1)绳子自由端移动的距离为0.3m,钩码升高的距离为0.1m,
∴与动滑轮相连的绳子段数为:n=
=
=3,
3为奇数,所以绳子起始端要系在动滑轮的挂钩上,然后往定滑轮的边框开始绕线,如右图所示.
(2)第2次实验:W有=Gh=6N×0.1m=0.6J
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J.
机械效率:η=
=
=83.3%,
(3)第1次实验的机械效率:η'=
=
=
=66.7%,
同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
故答案为:(1)如上图;(2)0.6;0.72;83.3%;(3)同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
∴与动滑轮相连的绳子段数为:n=
s |
h |
0.3m |
0.1m |
3为奇数,所以绳子起始端要系在动滑轮的挂钩上,然后往定滑轮的边框开始绕线,如右图所示.
(2)第2次实验:W有=Gh=6N×0.1m=0.6J
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J.
机械效率:η=
W有 |
W总 |
0.6J |
0.72J |
(3)第1次实验的机械效率:η'=
W′有 |
W′总 |
G′h |
F′s |
2N×0.1m |
1N×0.3m |
同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
故答案为:(1)如上图;(2)0.6;0.72;83.3%;(3)同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
点评:(1)“n”表示承担物重的绳子股数,是与动滑轮相连的绳子的股数,包括连在动滑轮的挂钩(或边框)及从动滑轮引出的拉绳的自由端,如“n”是奇数,从动滑轮挂钩连起;如“n”是偶数,从定滑轮挂钩连起,简称“奇动偶定”.
(2)同一滑轮组机械效率不是固定不变的,提升物体越重,机械效率越大.
(2)同一滑轮组机械效率不是固定不变的,提升物体越重,机械效率越大.
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