题目内容

在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,小明同学测得的数据如下表所示:
钩码重/N 弹簧测力计示数/N 钩码移动的距离/m 弹簧测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率
3 1.2 0.1 0.3
(1)在表中空白处写出有用功.总功和机械效率的值;
(2)实验时,应使弹簧测力计做
匀速直线
匀速直线
运动.实验中除弹簧测力计外,还需要的测量工具是
刻度尺
刻度尺
;
(3)若提升钩码的重力增加,则该滑轮组的机械效率将
变大
变大
.
分析:(1)已知力与移动的距离,由功的计算公式W=Fs可以求出有用功与总功,
然后由效率公式可以求出滑轮组的机械效率.
(2)实验时,应匀速拉动物体,让弹簧测力计与物体一起做匀速直线运动;
实验中,需要用弹簧测力计测力,需要用刻度尺测物体移动的距离.
(3)写出滑轮组效率公式,然后根据效率公式分析钩码重力增加时,滑轮组的机械效率如何变化.
解答:解:(1)由表中数据可,
钩码重力G=3N,h=0.1m,拉力F=1.2m,s=0.3m,
有用功W=Gh=3N×0.1m=0.3J,
总功W总=Fs=1.2N×0.3m=0.36J,
滑轮组的效率η=
W
W总
×100%=
0.3J
0.36J
×100%=83.3%.
如下表所示.
钩码重/N 弹簧测力计示数/N 钩码移动的距离/m 弹簧测力计移动的距离/m 有用功/J 总功/J 机械效率
3 1.2 0.1 0.3 0.3   0.36  83.3%
(2)实验时,应使弹簧测力计做匀速直线运动,使钩码做匀速直线运动,使钩码动能保持不变,拉力做的功转化为重力势能;实验过程中还需要使用刻度尺测出钩码上升的高度、测出绳子自由端移动的距离.
(3)在不计摩擦的情况下,滑轮组的机械效率:
η=
W
W总
=
G重物h
(G重物+G动滑轮)h
=
1
1+
G动滑轮
G重物
,
由此可见,若提升钩码的重力增加,则该滑轮组的机械效率将增大.
故答案为:(1)如上表所示;(2)匀速直线;刻度尺;(3)变大.
点评:本题考查了求功、效率、实验注意事项、实验工具、分析滑轮组效率等问题,涉及问题较多,熟练应用功的计算公式、滑轮组效率公式即可正确解题.
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