题目内容

在做“测滑轮组的机械效率”实验时,对同一滑轮组进行了两次实验,得到了如下表中的数据(g=10N/kg):
实验次数12
钩码质量(g)100200
钩码上升的高度(m)0.10.2
弹簧测力计的示数(N)0.60.8
弹簧测力计上升的高度(m)0.30.6
机械效率η (%)________________
(1)计算两次实验的机械效率填入表内.
(2)本实验中,动滑轮上有________股绳子承受重力.
(3)两次实验测得的机械效率的值不同的原因是________填字母序号)
A.钩码上升的高度不同
B.所挂钩码的个数不同
C.弹簧测力计向上做匀速运动的速度不同
D.弹簧测力计上升的高度不同.

解:(1)G=mg=0.1kg×10N/kg=1N,
G'=m'g=0.2kg×10N/kg=2N,
机械效率η====55.6%.
机械效率η'====83.3%.
(2)物体升高0.1m,绳子自由端移动0.3m,物体升高0.2m,绳子自由端移动0.6m,绳子自由端移动的距离是物体升高距离的3倍,s=3h,所以动滑轮上有3股绳子承担物体重力.
(3)η====
所以,滑轮组的机械效率跟钩码上升的高度、弹簧测力计向上做匀速运动的速度、弹簧测力计上升的高度都没有关系,提起物体越重,滑轮组的机械效率越高.故选B.
故答案为:(1)55.6%;83.3%;(2)3;(3)B.
分析:求出物体的重,知道物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离,根据W有用=Gh,W=Fs.η=求出机械效率.由绳子自由端移动的距离和物体升高的距离关系,判断有几段绳子承担物体的重力.
滑轮组的机械效率跟提升物重、动滑轮总重、绳重、摩擦有关,跟物体升高的距离、运动速度拉力移动的距离都没有关系.
点评:滑轮组的机械效率跟提升物重、动滑轮总重、绳重、摩擦有关,跟物体升高的距离、运动速度拉力移动的距离都没有关系.
同一滑轮组,提起物体越重,滑轮组的机械效率越高.
练习册系列答案
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在做“测滑轮组的机械效率”的实验中,小明和同学们测得图中(a)、(b)两个滑轮组的机械效率不同.
(1)实验后小明想:对于同一个滑轮组,它的机械效率是否不变呢?经过思考后他认为:即使像图中(a)那样已绕好的滑轮组,机械效率也不是固定的,还应该与被提升的物重有关,并用实验证明了自己的猜想是正确的.你认为小明的实验方法是:
分别测出用同一滑轮组提升不同物重时的机械效率
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(2)小明将自己所做的上述实验告诉他的同学,大家探究的欲望更加强烈,大家认为:用滑轮组提升重物时,提升动滑轮所做的功是没有用的,但又不得不做,所以,叫
额外功
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(选填“无用功”“有用功”或“额外功”).因此,动滑轮的重也应该是影响滑轮组机械效率高低的因素.小明说,其实大家已测得的(a)、(b)两个滑轮组的机械效率不同,就可以证明了这点.小明及同学们的探究精神值得学习,同时,我们应该知道,滑轮组机械效率除了与上述因素有关外,还与
绳重及机械转动时的摩擦
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等有关.
(3)在“测滑轮组机械效率”的实验中,如果没有刻度尺,对于图(b)所示滑轮组,只要测出钩码重为G,然后拉动弹簧测力计,使钩码
匀速
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(选填“匀速”或“变速”)上升,从弹簧测力计读出拉力值F,就可算出η=
G
2F
G
2F

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