题目内容

16.如图所示的滑轮组,可忽略绳重和摩擦.用弹簧测力计竖直向上匀速拉动绳端,将重为6N的物体提升20cm,弹簧测力计的示数如图所示,则拉力做的功为1.44J,滑轮组的机械效率为83.3,若实验过程中,静止时便读出弹簧测力计的示数,测得的滑轮组机械效率将变大(“变小”、“变大”或“不变”).

分析 (1)由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,读出弹簧测力计的示数即拉力大小,根据拉力大小,
根据W有用=Gh可求得有用功,根据W=Fs可求得总功;然后再根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率.
(2)用滑轮组提升物体时,要克服动滑轮重力及一些摩擦力做额外功,若拉动绳端静止,则此时测量的额外功偏小,机械效率偏高.

解答 解:(1)由图可知,n=3,弹簧测力计的示数F=2.4N,
设物体被提升的高度为h,
拉力端移动的距离:
s=3h;
当提升G=6N的物体时,
W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J,
W=Fs=F×3h=2.4N×0.6m=1.44J,
滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.2J}{1.44J}$×100%≈83.3%.
(2)若在用弹簧测力计静止时进行读数,则减小了一部分由于摩擦造成的额外功,因此得出的机械效率与实际值相比偏高;
故答案为:1.44;83.3%;变大.

点评 本题考查了弹簧测力计的读数、使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算方法,由图得出n=3,计算出s=3h是本题的关键.

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