题目内容

某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中,按下面的步骤操作:
①如图甲所示,将滑轮组安装好,记下钩码和弹簧测力计的位置,图中所挂钩码的重G为1 N;
②如图乙所示,匀速拉动弹簧测力计使钩码G升高,从弹簧测力计读出拉力F的值是0.5 N,钩码提升的高度H可在图背景上的刻度线读出.
请你将有关的实验数据填入下表并算出该滑轮组的机械效率.(S为弹簧测力计移动的距离)
G/N H/mW/JF/Ns/mW/Jη/%

解:由题目和图可知:物重G=1N,拉力F=0.5 N,物体升高的高度H=10cm=0.1m,自由端通过距离s=30cm=0.3m;
则对物体做功W=GH=1N×0.1m=0.1J,
拉力做功为W=Fs=0.5 N×0.3m=0.15J,
所以机械效率为η==≈66.7%,
故答案为:
G/N H/mW/JF/Ns/mW/Jη/%
1N0.1m0.1J0.5 N0.3m0.15J66.7

分析:此题考查滑轮组机械效率的测量和计算,要弄清机械效率为有用功和总功的比值,有用功是克服物重做的功,总功是自由端拉力做的功,所需物理量可以通过题目和图中数据找出.
点评:本题中要把有用功和总功分别指哪一部分功分清,知道与哪些物理量有关,否则可能引起计算混乱.
练习册系列答案
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某同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
(1)他所准备的实验器材有:滑轮,细绳,铁架台,直尺,钩码,还需
弹簧测力计
弹簧测力计

(2)该同学实验时,记录的数据在表格中,请认真填写所缺少的部分

(3)实验中弹簧测力计应该做
匀速直线(竖直)
匀速直线(竖直)
运动.
(4)同学乙观察并分析了甲的实验后,认为甲的实验中,可少用一种器材,少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率,通过和甲讨论并经过老师的认定,他的方案是可行的,请你分析一下,去掉的器材是什么?少测哪两个数据?
答:去掉
直尺
直尺
;少测两个数据是
h
h
s
s

实验中同学们又提出了下列假设.
假设1:滑轮组机械效率高低可能与动滑轮重有关
假设2:滑轮组机械效率高低可能与被提升的物重有关
假设3:滑轮组机械效率高低可能与物体提升高度有关
假设4:滑轮组机械效率高低可能与滑轮组绳子股数有关
一位同学设计了如图所示的四个滑轮组,并将实际数据填入下表.(不填写机械效率)

(5)根据实验
①、②
①、②
(填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提升物重有关.
(6)据实验②和④可知,滑轮组机械效率高低与
承担物重的绳子段数
承担物重的绳子段数
无关.
(7)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越
小,
小,

(8)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用
同一
同一
(选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升同一重物到
不同
不同
(选填“相同”或“不同”)的高度去研究.

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