题目内容
(1)他应选图
甲
甲
和图丙
丙
进行实验操作;(2)试从理论上分析:在不考虑绳子的重量和绳子与滑轮间的摩擦的情况下,对于同一滑轮组,挂同一重物,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关.(已知每个钩码重力为G,动滑轮重力为G0,设钩码都匀速上升高度h.)
(提示:机械效率η=
| W有 | W总 |
分析:(1)使用滑轮组,机械效率的高低与提升重物的重力和动滑轮的重力有关,现在要研究与绳子的绕法是否有关,需要采用控制变量法,即选择提升相同的重物、都使用一个动滑轮,使用不同的绕法,据此选择;
(2)
(2)
解答:解:
(1)要研究滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关,需要采用控制变量法,让提升相同的重物、都使用一个动滑轮,采用不同的绕法,由此可知,可选用甲、丙两图或乙、丁两图;
(2)∵滑轮组的机械效率:
η=
=
=
=
,
∴η甲=
,η丙=
∵不考虑绳子的重量和绳子与滑轮间的摩擦,
∴F1=
(G+G0),F3=
(G+G0),
∴η甲=
=
,η丙=
=
,
由此可知 η甲=η丙,说明对于同一滑轮组,挂同一重物,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关.
故答案为:(1)甲、丙(或乙、丁);(2)分析过程同上.
(1)要研究滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关,需要采用控制变量法,让提升相同的重物、都使用一个动滑轮,采用不同的绕法,由此可知,可选用甲、丙两图或乙、丁两图;
(2)∵滑轮组的机械效率:
η=
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| nF |
∴η甲=
| G |
| 2F1 |
| G |
| 3F3 |
∵不考虑绳子的重量和绳子与滑轮间的摩擦,
∴F1=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 3 |
∴η甲=
| G |
| 2F1 |
| G |
| G+G0 |
| G |
| 3F3 |
| G |
| G+G0 |
由此可知 η甲=η丙,说明对于同一滑轮组,挂同一重物,滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关.
故答案为:(1)甲、丙(或乙、丁);(2)分析过程同上.
点评:本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算方法,考查了学生利用控制变量法分析实验的能力,利用好不考虑绳子的重量和绳子与滑轮间的摩擦,F=
(G+G0)是本题的关键.
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