题目内容

在“测定动滑轮机械效率”的实验中,用同一滑轮进行了两次实验,实验数据如下:
实验次数 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 10 1.5 20
2 5 5 3.0 10
(1)实验中应
匀速竖直
匀速竖直
拉弹簧测力计. 
(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率为
66.7%
66.7%
;第二次实验时滑轮组的机械效率
大于
大于
(选填“大于”、“小于”或“等于”)第一次实验时的机械效率.
(3)若不计摩擦,该动滑轮的重为
1N
1N
.
分析:(1)动滑轮的实质是杠杆,竖直拉动才能保证力臂间的关系,匀速时才能保证拉力与阻力的平衡;
(2)①滑轮组有用功等于钩码重力和钩码上升的高度的乘积,即W有用=Gh;
②总功等于弹簧测力计的拉力和弹簧测力计移动距离的乘积,即W总=FS;
③机械效率等于有用功和总功的比值,即η=
W有用
W总
.
(3)根据滑轮组的省力公式F=
G物+G动
n
就可以求出动滑轮的重力,n为与动滑轮相连的绳子段数,弹簧测力计移动的距离S与钩码上升的高度h之间的关系是S=nh.
解答:解:(1)为了准确测量拉力的大小,需使测力计竖直匀速运动.
故答案为:匀速竖直.
(2)第一次实验测得滑轮组的机械效率:
η1=
W有用
W总
×100%=
Gh
FS
×100%=
2N×0.1m
1.5N×0.2m
×100%=66.7%
第二次物体的重力提高了,有用功增大,所以滑轮组的机械效率大于第一次的机械效率.
故答案为:66.7%;大于.
(3)若不计摩擦,滑轮组的省力公式是F=
G物+G动
n
,与动滑轮相连的绳子段数n=
S
h
=
20cm
10cm
=2,
∴动滑轮的重力G动=nF-G物=2×1.5N-2N=1N.
故答案为:1N.
点评:此题主要考查了滑轮组的机械效率的计算,同时还考查了滑轮组的组装及滑轮组机械效率与物重的关系.
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