题目内容
小明同学在“测定滑轮组机械效率”的实验中,用如图所示的装置匀速吊起钩码,并记录了如下实验数据:钩码重G1/N | 动滑轮重G2/N | 测力计拉力F/N | 钩码提升高度h/m | 测力计移动距离S/m |
4 | 0.4 | 1.6 | 0.1 | 0.3 |
有用功:W有用=(G1+G2)h=(4N+0.4N)×0.1m=0.44J
总功:W总=FS=1.6N×0.3m=0.48J
机械效率:η=×100%=×100%≈91.7%
题目最后加上这样的问题:小文同学的计算过程是否正确?如有错误,请在下方空白处写出错误之处并对滑轮组的机械效率作出正确解答.
【答案】分析:要解决此题,需要掌握有用功、总功的概念.
知道在滑轮组的机械效率中,有用功是指克服被提升物体重力所做的功;额外功是指克服动滑轮重力及摩擦做的功;总功为有用功与额外功之和,也等于拉力F做的功.
解答:解:在此题中,有用功是指克服钩码的重力做的功.总功是拉力F做的功.所以小文同学的有用功的计算是错误的;
正确的计算过程应为:
有用功:W有用=G1h=4N×0.1m=0.4J;
总功:W总=Fs=1.6m×0.3m=0.48J;
机械效率:η=×100%=×100%≈83.33%.
答:滑轮组的机械效率为83.33%.
点评:此题主要是对滑轮组机械效率的计算,一定要掌握有用功、总功、额外功的概念,掌握它们的计算方法.要知道额外功是克服动滑轮重力和摩擦做的功.此类题目对滑轮组机械效率的理解具有重要作用.
知道在滑轮组的机械效率中,有用功是指克服被提升物体重力所做的功;额外功是指克服动滑轮重力及摩擦做的功;总功为有用功与额外功之和,也等于拉力F做的功.
解答:解:在此题中,有用功是指克服钩码的重力做的功.总功是拉力F做的功.所以小文同学的有用功的计算是错误的;
正确的计算过程应为:
有用功:W有用=G1h=4N×0.1m=0.4J;
总功:W总=Fs=1.6m×0.3m=0.48J;
机械效率:η=×100%=×100%≈83.33%.
答:滑轮组的机械效率为83.33%.
点评:此题主要是对滑轮组机械效率的计算,一定要掌握有用功、总功、额外功的概念,掌握它们的计算方法.要知道额外功是克服动滑轮重力和摩擦做的功.此类题目对滑轮组机械效率的理解具有重要作用.
练习册系列答案
相关题目
如图 是实验组小明同学测定滑轮组机械效率的实验装置,实验中测量的有关数据如下表所示:
次数 |
钩码重G/N |
钩码上升的高度h/m |
拉力F/N |
细线自由端移动的距离s/m |
机械效率η/% |
1 |
2.0 |
0.03 |
1.6 |
0.06 |
|
2 |
3.0 |
0.05 |
|
0.1 |
75 |
⑴请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中空格。
⑵若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
⑶小明在实验过程中,应当 向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小。
⑷小东同学通过滑轮组力的关系,算出动滑轮的重力是 N;他发现与滑轮组的真实值不相符,原因是 。
(1)如图甲,密度均匀的直杆AB,自重为G1,AB的一部分伸出桌外。当B端挂物重为G2的物体时,杆刚刚开始翘起(O为直杆刚翘起时,杆与桌面边缘的接触点)。若G2对绳子产生的拉力为动力,则请画出杆AB所受阻力F的力臂l2。
(2)小明同学测定了一个滑轮组的机械效率,得到以下数据:
次数 |
钓码质量 (g) |
钩码上升 h(m) |
弹簧秤 示数(N) |
弹簧秤拉动 的距离(m) |
1 |
100 |
0.15 |
0.5 |
0.45 |
2 |
200 |
0.30 |
0.9 |
0.90 |
根据小明实验数据,请在图17-乙的空白虚线框内画出使用滑轮个数最少的方案。