某学生在做“测定滑轮组机械效率”实验时,记录情况如下表格:滑轮使用钩码重(N)钩码升高(m)弹簧测力计示数(N)绳自由端移动距离(m)机械效率(η)一定一动10.10

发布时间:2020-07-29 11:58:00

某学生在做“测定滑轮组机械效率”实验时,记录情况如下表格:
滑轮使用钩码重(N)钩码升高(m)弹簧测力计示数(N)绳自由端移动距离(m)机械效率(η)一定一动10.10.40.3?(1)在表格内填入机械效率的计算式及计算结果.
(2)在图中画出实验时细线的缠绕方式.

(3)若改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,则弹簧秤上示数将________(选填“变大、变小、不变”),此时滑轮组机械效率将________,其原因是________.
(4)本实验中若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则滑轮组机械效率η==________.

网友回答

解:(1)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=83.3%;
答:机械效率的计算式为η=×100%,机械效率为83.3%.
(2)绳子自由端移动的距离为0.3m,钩码升高的距离为0.1m,
∴与动滑轮相连的绳子段数为:n===3
3为奇数,所以绳子起始端要系在动滑轮的挂钩上,然后往定滑轮的边框开始绕线,如下图所示.
答:绕线如下图:

(3)改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,与动滑轮相连的绳子段数n多了,根据省力公式F=比以前更省力了,弹簧测力计的示数变小了;提升物体重力不变,动滑轮重力增大了,客服动滑轮重力做的额外功增多了,所以机械效率减小了.
答:变小、变小、因为多提了一个动滑轮,多做了额外功.
(4)若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则根据η=×100%=×100%以及S=nh,可得机械效率的计算公式为η=×100%.
答:若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则滑轮组机械效率η==×100%.
解析分析:(1)①滑轮组克服被提升物体重力做的功称为有用功,用W有用=Gh计算;②滑轮组绳子末端拉力做的功称为总功,用W总=FS计算;③机械效率等于有用功和总功的比值,即η=×100%=×100%.(2)物体被提高的高度为h,绳子末端移动的距离为S,则S=nh,求出绳子段数n后,按“奇动偶定”的原则绕线.(3)①改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,与动滑轮相连的绳子段数多了,比以前更省力;②影响滑轮组机械效率的因素有被提升物体的重力、动滑轮重力、绳子重力和摩擦等,提升物体重力不变,动滑轮重力增大了,机械效率减小了.(4)若没有刻度尺测高度及绳自由端移动距离,则根据η=×100%=×100%以及S=nh,可以推导出机械效率的计算公式.

点评:(1)滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功,额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功,总功是拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值;(2)“n”表示承担物重的绳子股数,是与动滑轮相连的绳子的股数,包括连在动滑轮的挂钩(或边框)及从动滑轮引出的拉绳的自由端,如“n”是奇数,从动滑轮挂钩连起;如“n”是偶数,从定滑轮挂钩连起,简称“奇动偶定”.
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