题目内容

6.如图所示,在“测滑轮组机械效率”实验中,物体重为6N(不计绳重和摩擦).
(1)实验时应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,若物体上升高度为10cm,此时弹簧测力计的示数如图所示,则动滑轮重1.2N,拉力所做的功为0.72J,滑轮组的机械效率为83.3%.
(2)若仅增加物体的重,该滑轮组的机械效率将变大(选填“变大”、“变小”或“不变”,下同),若仅增加物体上升的高度,该滑轮组的机械效率将不变.

分析 (1)实验中要竖直匀速拉动测力计,先读出测力计的示数,再根据F=$\frac{{G}_{物}+{G}_{动}}{3}$求出动滑轮的重力;读出测力计的示数,在读数时注意测力计的分度值.根据W总=Fs计算出总功,其中s=nh.根据公式W有用=Gh计算出有用功;从而根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算出机械效率.
(2)若其它因素不变,只增加物体的重力,则有用功增大,在额外功不变的情况下,机械效率增大.

解答 解:
(1)实验中要竖直匀速拉动测力计,由图可知,测力计的分度值为0.2N,此时的示数为2.4N,
又知承担总重的绳子有3段,则G动=3F-G物=3×2.4N-6N=1.2N
W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J,
由图知,测力计的示数为F=2.4N,h=10cm=0.1m,此滑轮组由3段绳子承担物重,所以s=3h=3×10cm=30cm=0.3m,
W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J,
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83.3%;
(2)若仅增加物体的重力,则有用功增大,在额外功不变的情况下,有用功在总功中所占的比例增大,则机械效率提高.若仅增加物体上升的高度,该滑轮组的机械效率将不变.
故答案为:(1)匀速;1.2;0.72;83.3%;(2)变大;不变.

点评 此题主要考查了有关滑轮组机械效率的计算.在计算出关键要分清有用功、总功,搞清s与h的关系.知道W有用=Gh、W总=Fs、s=nh.

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