题目内容
小兰同学用图所示的滑轮组做“测定滑轮组机械效率”的实验,已知物体重2N(绳子与滑轮间摩擦忽略不计)
(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法,要求拉力方向竖起向上.
(2)用0.8N的拉力将物体竖起向上匀速提升20cm,则此过程中对物体所做的有用功为多少?拉力所做的总功为多少?滑轮组的机械效率为多少?
(3)若物体质量减半,则滑轮组的机械效率将如何变化?为什么?
解:(1)如图满足拉力方向竖起向上

(2)W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J;
W总功=FS=0.8N×0.6m=0.48J;
η=
.
(3)若物体质量减半,有用功减小,而额外功不变,所以机械效率减小.
答:(1)如上图所示,(2)0.4J,0.48J,83%;(3)机械效率减小,是因为额外功不变,有用功减小.
分析:(1)如图所示有两种滑轮组绳子的绕法,一种是拉力的方向向下,两股绳子承担;
一种拉力的方向向上,由三股绳子承担,符合题意;
(2)已知拉力的大小和物体重力、物体升高的高度,分别利用功的公式W=Gh,W=FS和机械效率公式计算即可;
(3)滑轮组不变,额外功不变,改变重物的重力,则有用功减小,利用机械效率公式分析即可.
点评:本题考查了机械效率的测定和影响机械效率高低的因素分析.
(2)W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J;
W总功=FS=0.8N×0.6m=0.48J;
η=
(3)若物体质量减半,有用功减小,而额外功不变,所以机械效率减小.
答:(1)如上图所示,(2)0.4J,0.48J,83%;(3)机械效率减小,是因为额外功不变,有用功减小.
分析:(1)如图所示有两种滑轮组绳子的绕法,一种是拉力的方向向下,两股绳子承担;
一种拉力的方向向上,由三股绳子承担,符合题意;
(2)已知拉力的大小和物体重力、物体升高的高度,分别利用功的公式W=Gh,W=FS和机械效率公式计算即可;
(3)滑轮组不变,额外功不变,改变重物的重力,则有用功减小,利用机械效率公式分析即可.
点评:本题考查了机械效率的测定和影响机械效率高低的因素分析.
练习册系列答案
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(1)小兰同学根据图1所示的电路图连接了部分实验图,现请你把图2中未完成的部分连接起来.要求“滑动变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小,导线不能交叉.
(2)该同学连接好电路后,闭合开关S,发现无论怎样滑动滑片P,电流表均无示数,电压表示数约为3V,则电路中出现的故障可能是______.
(3)小兰排出故障后继续实验,通过调节滑动变阻器改变定值电阻R1两端的电压,测得电流、电压的值如表所示:
| 定值电阻 | 实验次序 | 电压U/V | 电流I/A |
R=5Ω | 1 | 1.0 | 0.2 |
| 2 | 2.0 | 0.4 | |
| 3 | 3.0 | 0.6 |
(4)为了检验结论的普遍性,小兰又换用10Ω的电阻R2继续实验,此时滑片应向______(选填“左”或“右”)端移动.小兰这样做的目的是:______.