小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置. (1)小红______向上拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为0.5N,同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重(N) | 弹簧测力计提升的高度(m) | 有用功(J) | 总功(J) | 机械效率 | 2 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 100% |
答案
(1)测量拉力时测力计不是匀速地移动会影响测力计读数的准确; (2)动滑轮被5根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍,弹簧测力计提升高度应为0.5m; (3)有用功:W有=Gh=2N×0.1m=0.2J 物体移动的距离:s=5h=5×0.1m=0.5m 拉力做的总功:W总=Fs=0.5N×0.5m=0.25J 滑轮组的机械效率为:η===80% (4)使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,因此机械效率会变大 故答案:(1)匀速;(2)弹簧测力计提升高度应为0.5m;(3)80%;(4)变大 |
举一反三
小刚同学利用图所示的滑轮组来研究滑轮组的机械效率,他把有关数据记录在下表中.(分析时不考虑绳重和摩擦,每个滑轮的质量相同.) (1)根据表中数据,画出两滑轮组的绕绳方法. (2)得出表中机械效率值,依据的公式是______. (3)表中______两组数据,说明滑轮组的机械效率与滑轮的重有关. (4)比较表中序号______得到被提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
实验序号 | 钩码重 G/N | 钩码上升高度 h/cm | 测力计示数 F/N | 绳自由端移动距离 s/cm | 机械 效率 | 1 | 3 | 10 | 1.2 | 30 | 83.3% | 2 | 5 | 8 | 1.9 | 24 | 87.7% | 3 | 6 | 5 | 2.2 | 15 | 90.9% | 4 | 3 | 8 | 0.8 | 40 | 75% | 5 | 5 | 6 | 1.2 | 30 | 83.3% | 6 | 6 | 4 | 1.4 | 20 | 85.7% | 请利用如图所示的实验装置,设计一个实验,测量动滑轮的机械效率,请写出主要实验步骤、画出实验数据记录表. | 某同学在“测滑轮组机械效率”的实验中,用图中所示的装置匀速提起重物,并做了如下实验记录:
钩码重G(N) | 钩码上升高度h(m) | 测力计拉力 F(N) | 测力计移动距离 s(m) | 2 | 0.1 | 0.4 | 0.3 | 在“测滑轮组机械效率”的实验中,用同一滑轮组进行两次实验,实验数据如下表: (1)此实验所用滑轮的个数至少是______个,其中动滑轮有______个. (2)第一次实验测得滑轮组的机械效率______第二次实验时滑轮组的机械效率(选填“大于”、“小于”或“等于”).
次数 | 钩码重 /N | 钩码上升 高度/cm | 弹簧测力计 示数/N | 弹簧测力计竖直向上 移动的距离/cm | 1 | 2 | 10 | 0.8 | 40 | 2 | 5 | 5 | 1.5 | 20 | 在铁架台上固定一个由定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,在绳子末端用竖直方向0.8N的拉力使2N重的物体匀速上升,下面说法正确的是( )A.滑轮组的机械效率是83.3% | B.滑轮组的机械效率是66.7% | C.绳端移动速度与物体上升速度相同 | D.绳端移动速度是物体上升速度的两倍 |
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