题目内容

如图所示为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,已知钩码总重为6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的拉力是2.4N,不计摩擦和绳重,若钩码3s内上升0.1m.
求:(1)该滑轮组的机械效率为多大?
(2)弹簧测力计拉力做功的功率为多大?
分析:(1)求机械效率要先搞清滑轮组用几段绳子承担物重,再找出提升高度与绳子移动距离的关系,就可以利用公式来求了;
(2)拉力做功的功率可利用力与速度的乘积来求,也可以用总功除以时间来求.
解答:解:(1)读图可知,滑轮组由3段绳子承担物重,因此,s=3h,根据机械效率的公式η=
W
W
=
6N×0.1m
2.4N×0.3m
=83.3%;
(2)弹簧测力计拉力做功的功率P=
W
t
=
2.4N×0.3m
3s
=0.24W.
答:(1)该滑轮组的机械效率是83.3%;
(2)弹簧测力计拉力做功的功率是0.24W.
点评:此题中主要考查了对机械效率和功率公式的运用,计算过程中一定要搞清力与距离的对应关系,并熟练掌握对滑轮组省力情况的分析.
练习册系列答案
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小华同学用有挂钩的塑料吸盘来“估测大气压的值”,他设计的实验方案是:将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上,挤出里面的空气,按住玻璃板,用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩,缓慢往上拉,记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数,再测量出吸盘与玻璃板的接触面积,即可算出大气压的值,如图所示.实验室提供的器材是:量程为10N的弹簧测力计1只,底面积为3cm2的吸盘,平滑玻璃板.实验时,他发现当弹簧测力计拉至读数最大时,吸盘仍未脱离玻璃板,实验室又没有量程更大的弹簧测力计,他认为可运用其他器材结合所学物理知识来解决这一问题.
(1)请设计两种不同的实验方案,要求:先确定所需的器材(除量程为10N的弹簧测力计1只、底面积为3cm2的吸盘和平滑的玻璃板外),再简要说明你是如何运用物理知识解决这一问题的?(不增加弹簧测力计的个数)
[方案一]器材:
轻质杠杆,细绳,铁架台
轻质杠杆,细绳,铁架台
;说明:
利用省力杠杆,在一端用量程较小的弹簧测力计的拉力,在另一边可获得较大的拉吸盘的力
利用省力杠杆,在一端用量程较小的弹簧测力计的拉力,在另一边可获得较大的拉吸盘的力

[方案二]器材:
定滑轮,钩码,细绳,铁架台
定滑轮,钩码,细绳,铁架台
;说明:
用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力
用钩码作为配重,利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力

(2)该实验只能粗略测出大气压的值,结果并不精确,请指出你所设计的方案中产生误差的主要原因有哪些?(写出2点即可)
方案一中:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等
方案一中:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、杠杆有自重且杠杆重心不在悬点正下方等

方案二:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、滑轮与轴间有摩擦等
方案二:吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时弹簧测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、滑轮与轴间有摩擦等

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