小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图1所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直
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小明和小红在测定滑轮组机械效率的实验中
(1)滑轮组所挂的重物的重量为3.6N,如图1所示重物从原来图甲的位置被提升到图乙的位置,在提升过程中应使弹簧测力计竖直 上升.弹簧测力计的示数如图2所示,则滑轮组绳子自由端受到的拉力是 N,滑轮组的机械效率是 %. (2)小明想进一步探究物重对滑轮组机械效率的影响,于是另外找来了三个物块,其中A重5N,B重8N,C重12N,小红一眼看出其中有一个物块不能利用现有的实验装置完成实验,你认为不能完成实验的是物块 (选填“A”、“B”或“C”),原因是 .(忽略绳重及一切摩擦) (3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而 (选填“变大”或“变小”). |
答案
(1) 匀速、2.4 、50 (2)C , 所需拉力超过弹簧测力计的量程(3)变大 |
解析
(1)在提升过程中应使弹簧测力计竖直匀速上升,由图可知,拉力F=2.4N,h=10cm=0.1m, s=3h=3×0.1m=0.3m, W总=Fs=2.4N×0.3m=0.72J, W有用=Gh=3.6N×0.1m=0.36J, η=W有用 /W总 ×100%="0.36J/" 0.72J ×100%=50%. (2)根据第一问,求出动滑轮的重力G动="nF-" G物=3×2.4N-3.6N=3.6N,当C重12N时,求出这时的拉力为5.2N超过弹簧测力计的量程,所以是C物体不能使用。(3)在完成实验后,他们发现:同一滑轮组的机械效率随着物重的增加而变大 。 |
举一反三
如图,用滑轮组提升重物时,重800N的物体在10s内匀速上升了lm。已知拉绳子的力F为500N,则提升重物的过程中 ( )
A.滑轮组的机械效率是60% | B.绳子自由端被拉下3 m | C.做的有用功是800 J | D.拉力F的功率是80 W |
|
今年5月以来我国南方普降大雨,多地发生泥石流,一块巨石滚到了公路上,抢修人员正在用如图所示的装置将石头拖离公路.若石头的质量为1.2×103㎏,与地面的接触面积为0.2 m2,石头在水平路面上被匀速直线拉动,10 s内绳子自由端沿水平方向匀速直线移动了3 m,石头受到的摩擦阻力为3.6×103 N,绳子自由端的拉力为1500 N.
求:(1)石头静止在水平地面上时,对地面的压强。 (2)绳子自由端拉力的功率。 (3)滑轮组的机械效率。 |
在"测滑轮组机械效率"的实验中,某同学按正确方法操作,如图所示是他实验中的情景,下表是他记录的一组数据。
钩码总重 G(N)
| 钩码上升高度h(m)
| 弹簧测力计拉力 F(N)
| 弹簧测力计移动距离s(m)
| 5
| 0.05
| 1.4
| 0.15
| (1)通过对以上实验数据进行计算,其中不合理之处 是 ;结合弹簧测力计放大图,可知 他的错误是 。 (2)在该次实验中,所测滑轮组的机械效率应该是 。 |
为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处。小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,物体上升速度v随时间变化关系图像为图(丙),物体上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:
(1)没有拉力作用在物体上时,物体对地面的压强是多少? (2)匀速提升物体时,滑轮组的机械效率多大? (3)在1~2s内,拉力F做的功是多少? |
在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中,某小组利用图所示装置测得了四组数据,如下表所示。
实验 次数
| 钩码重 G/N
| 钩码上升的 高度h/cm
| 测力计 示数F/N
| 测力计移动的 距离s/cm
| 1
| 3
| 2
| 1.2
| 6
| 2
| 3
| 5
| 1.2
| 15
| 3
| 3
| 8
| 1.2
| 27
| 4
| 3
| 10
| 1.2
| 30
| (1)四次实验中,第_______次实验数据明显出现错误,应当剔除。 (2)第四次实验中,有用功是______J,总功是______J,滑轮组的机械效率为______。 (3)根据以上信息,请判断:该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与__________是否有关。 |
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