题目内容
11.| 滑轮组 | 物体重G/N | 物体上升的高度h/N | 拉力 F/N | 绳自由端移动的距离s/m | 机械 效率η |
| 甲 | 3 | 0.1 | 2 | 0.2 | 75% |
| 乙 | 3 | 0.1 | 2 | 0.3 |
(2)乙滑轮组的机械效率为50%.
(3)甲、乙滑轮组机械效率不同的原因是动滑轮重不同.
(4)甲滑轮组中动滑轮的重力是1N.
(5)若甲滑轮组提升的物体重从3N增加到5N,其机械效率将变大(变大/不变/变小).
分析 (1)定滑轮不省力,但可以改变力的方向;
(2)知道物体重、物体升高的距离、拉力、绳自由端移动的距离,根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出机械效率.
(3)滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系.
(4)根据甲滑轮组,确定绳子的股数,不计摩擦,F=$\frac{1}{n}$(G+G动),据此求出动滑轮的重力.
(5)同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
解答 解:
(1)定滑轮是等臂杠杆,使用时不省力,但是可以改变力的方向;
(2)乙滑轮组的机械效率为:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%=50%;
(3)绳重、摩擦和弹簧测力计自重均不计时,滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、提起物体的重有关,在提起的物体重相同时,机械效率不同,是因为动滑轮重力不同;
(4)由图甲可知,滑轮组绳子的股数为n=2,
因为绳重、摩擦均不计,根据F=$\frac{1}{n}$(G+G动)可得,
动滑轮重为:G动=2F-G=2×2N-3N=1N.
(5)因为同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以对于甲滑轮组提起的物体重从3N增加到5N,其机械效率将升高.
故答案为:(1)改变力的方向;(2)50%;(3)动滑轮重不同;(4)1;(5)变大.
点评 (1)本题主要考查有用功、总功、机械效率的计算.
(2)滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关.同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
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