题目内容

(2011?曲阜市模拟)如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图,他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m,不计绳重及摩擦.请你回答:
(1)弹簧测力计匀速向上运动的速度?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?
(3)若仅增加钩码的个数,在不考虑滑轮的摩擦时,该滑轮组机械效率将
增大
增大
.在此基础上再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,滑轮组的机械效率将
减小
减小
(填“增大”、“减小”或“不变”).
分析:(1)根据s=3h求出拉力移动距离,根据公式v=
s
t
求出其速度;
(2)由图中信息读出拉力大小,根据公式W=Fs求出拉力做的总功,根据η=
W有用
W总
求出机械效率;
(3)根据公式η=
W有用
W总
=
Gh
Gh+G动h
=
G
G+G动
分析机械效率的变化.
解答:解:(1)拉力移动距离s=3h=3×0.4m=1.2m,
弹簧测力计匀速向上运动的速度:
v=
s
t
=
1.2m
2s
=0.6m/s;
(2)图中弹簧测力计的拉力F=2.5N,
拉力做的总功:
W总=Fs=2.5N×1.2m=3J,
滑轮组的机械效率:
η=
W有用
W总
×100%=
2.4J
3J
×100%=80%;
(3)在不考虑滑轮的摩擦时,仅增加钩码的个数,物重G增大,根据公式η=
W有用
W总
=
Gh
Gh+G动h
=
G
G+G动
可知,机械效率将会增大;
再加一个滑轮做动滑轮使用,组成一个新的滑轮组,提升相同的重物时,物重G不变,动滑轮重增大,根据公式η=
W有用
W总
=
Gh
Gh+G动h
=
G
G+G动
可知,机械效率将会减小.
故答案为:(1)弹簧测力计匀速向上运动的速度0.6m/s;
(2)该滑轮组的机械效率是80%;
(3)增大;减小.
点评:此题主要考查了速度、总功和滑轮组机械效率的计算及物重、动滑轮重对滑轮组机械效率的影响及应用.
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