题目内容
(2008?常州)小文同学在“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:
根据实验数据,小文同学计算机械效率的过程如下:
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%
答:当匀速吊起4N重的钩码时,该滑轮组的机械效率约为91.7%.
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.
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=
W有用 |
W总 |
0.44J |
0.48J |
答:当匀速吊起4N重的钩码时,该滑轮组的机械效率约为91.7%.
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.
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.
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=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功 W总=Fs=1.6N×0.3m=0.48J
所以滑轮组的机械效率为:η=
×100%=
×100%≈83.3%
答:滑轮组的机械效率为83.3%.
正确的计算过程应为:
有用功 W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J
总功 W总=Fs=1.6N×0.3m=0.48J
所以滑轮组的机械效率为:η=
W有用 |
W总 |
0.4J |
0.48J |
答:滑轮组的机械效率为83.3%.
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.
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