在做测定滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示.某同学正确测得重物被提升的高度是0.2m,物重是1.2N,其它测量或计算的数据如下:(不计绳重和摩擦)
绳自由端所受拉力F绳子自由端移动距离S有用功W有总功W总0.5N0.4m0.24J0.2J(1)如果你对该同学的实验记录进行分析,就会发现他的实验结果是违背物理规律的.上表数据中肯定错误的是________和________(填表格中的数据),应改为________和________;根据改正后的
数据计算得此滑轮组的机械效率η1=________.
(2)实验中应该________拉动弹簧秤.滑轮组的机械效率小于1的主要原因是要克服________做额外功.
(3)当用这个装置提起重2N的物体时,其机械效率为η2,则η2________η1(填“>”“=”或“<”).
(4)当动滑轮重为________N时,使用该滑轮组提起2N重的物体刚好不省力.
网友回答
解:(1)分析该同学的实验记录可知:有用功大于总功,而用功应小于总功,所以这一点是违背规律的;
由滑轮组可知:n=3,绳子自由端移动距离s=nh=3×0.2m=0.6m,总功为W总=Fs=0.5N×0.6m=0.3J,故上表数据中肯定错误的是0.4m和0.2J,应改为0.6m和0.3J;
此滑轮组的机械效率η1===80%.
(2)根据二力平衡知,只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计时,拉力才等于弹簧测力计的示数;
在提升物体,不考虑绳重和摩擦时,要克服动滑轮的重力,所以机械效率总小于1.
(3)使用同一滑轮组时,做的额外功不变,增加物重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,即机械效率变大,故η2>η1.
(4)若滑轮组不省力时,则有F=G物,
根据F=(G物+G动)得:G物=(G物+G动),
所以G动=2G物=2×2N=4N.
故