题目内容

在做“测滑轮组机械效率”的实验中,小强和同学们组装了如图所示的甲、乙两个滑轮组(每只滑轮重都相同,不计摩擦和绳重).
(1)对于甲图所示的滑轮组,如果没有刻度尺,只要测出钩码重G,然后竖直向上匀速拉动弹簧测力计使钩码升高,从弹簧测力计上读出拉力值F,即可算出该滑轮组的机械效率η=
G
3F
G
3F
.(注意要用G和F表示)
(2)在物重相同的条件下,比较甲、乙两滑轮组的机械效率,可知η
η(选填:>、<或=)
分析:(1)要解决此题需要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系:s=nh.则η=
W
W
=
Gh
Fs
=
Gh
Fnh
=
G
Fn

(2)不计摩擦和绳重时,滑轮组的额外功是由克服动滑轮的重力所做的功;物重相同的条件下做的有用功相同,分析两个滑轮组的额外功即可比较它们机械效率的大小关系.
解答:解:(1)由甲图知,此滑轮组有3段绳子与动滑轮接触,所以此滑轮组由3段绳子承担物重,所以s=3h.
其机械效率为:η=
W
W
=
Gh
Fs
=
Gh
F×3h
=
G
3F

所以不用刻度尺也可以测出滑轮组的机械效率.
(2)不计摩擦和绳重时,两滑轮组提升物体的重力相等,则它们做的有用功相同;
由图可知乙滑轮组中动滑轮的个数多,需要做的额外功就多,有用功占总功的比分别就小,机械效率低.
故答案为:(1)
G
3F
;(2)>.
点评:本题主要是测量滑轮组的机械效率,首先要掌握滑轮组机械效率的概念,还要知道滑轮组的机械效率与被提升物体的重力及动滑轮重力之间的关系.
练习册系列答案
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小明在做“测滑轮组机械效率”的实验中.用如图甲所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m)
2 0.1 0.4 0.3
(1)根据上表可算出,W=
0.2
0.2
焦,W=
0.12
0.12
焦.对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是
总功小于有用功
总功小于有用功

(2)结合如图乙你会发现导致实验结果不合理的原因是:
弹簧测力计读数错误
弹簧测力计读数错误

(3)小明纠正了错误继续进行实验得到下列一组数据:
实验次数 钩码重G(N) 钩码上升高度h(m) 测力计拉力F(N) 测力计移动距离s(m) 机械效率%
1 4 0.1 1.8 0.3 74
2 6 0.1 2.4 0.3 83
3 8 0.1 3.1 0.3 86
多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率,目的是为了
C
C
(填字母)
A.减小摩擦               B.多次测量取平均值减小误差         C.获得多组数据归纳出物理规律
通过分析上表数据,你会发现
使用同一滑轮组,增加重物的重力
使用同一滑轮组,增加重物的重力
可以提高机械效率.
(4)另外一个同学也做了同样的实验,发现动滑轮重相同,提起的钩码重也相同,测出的滑轮机械效率却和小明的不同,原因不可能是
D
D

A.轮与轴间的摩擦力大小不同        B.测拉力时没有使测力计匀速上升
C.测拉力时拉力的方向没有竖直向上  D.钩码被提升的高度不同.

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