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精英家教网在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行了两次实验,实验数据如下表所示.
序号 钩码重G/N 钩码上升的高度h/cm 弹簧测力计的示数F/N 弹簧测力计移动的距离S/cm
1 2 5 0.6 25
2 4 8 1.1  
(1)在表格的空格处,填上合适的数据.
(2)在图中用笔画线代替细绳组装滑轮组.
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为
 

(4)如果将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在
 
 
范围内.(保留两位有效数字)
分析:(1)由1可知,弹簧测力计移动的距离是钩码上升的高度5倍;
(2)拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍,动滑轮被5根绳子承担;
(3)根据公式η=
W
W
=
Gh
F S
可求出机械效率;
(4)使用滑轮组时增加钩码的重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,也就是机械效率变大.
解答:解:(1)弹簧测力计移动的距离是钩码上升的高度5倍,当钩码移动的距离是8cm时,弹簧测力计移动的距离5×8cm=40cm;
(2)拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍,动滑轮被5根绳子承担,应从动滑轮开始绕;
(3)第1次实验测得滑轮组的机械效率为η=
W
W
=
Gh
F S
=
2N×0.05m
0.6N×0.25m
=67%

(4)第2次实验测得滑轮组的机械效率为η=
W
W
=
Gh
F S
=
4N×0.08m
1.1N×0.4m
=73%

因此将重为3N的钩码挂在同一滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在67%到73%之间.
故答案:(1)40;(2)精英家教网(3)67%;(4)67-73%.
点评:使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,也就是机械效率变大.
练习册系列答案
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小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想,滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关:(1)所提物体的重力;(2)动滑轮的重力;(3)绳子的绕法.
为了验证自己的猜想,她做了四次实验,如图所示(实验所用的每个滑轮重力相同).第1、2次实验是用甲滑轮组,第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮,第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法.实验数据如下表:
次数 钩码重力/N 钩码匀速上升的距离/m 绳子自由端的拉力F/N 绳子自由端移动的距离/m 机械效率/%
1 2 0.1 1.2 0.2 83.3
2 4 0.1 2.3 0.2 87.0
3 4 0.1 2.7 0.2 74.1
4 2 0.1 0.8 0.3
(1)分析对比第1、2次实验数据,对猜想(1)可得结论:
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高
在动滑轮重和绳子绕法相同时,机械效率与物重有关,物体越重,机械效率越高

(2)分析对比第2、3次实验数据,对猜想(2)可得结论:
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低
在物重和绳子绕法相同时,机械效率与动滑轮重有关,动滑轮越重,机械效率越低

(3)将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出,并在数据表中算出机械效率
83.3%
83.3%

(4)对比第
1
1
4
4
两次实验数据,可知滑轮组机械效率与绳子绕法
无关
无关
(填“有关”或“无关”);
(5)小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率,请你帮她提一个意见
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)
给滑轮组上润滑油(或用更轻的绳子)

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