小兰同学用图所示的滑轮组做“测定滑轮组机械效率”的实验,已知物体重2N(绳子与滑轮间摩擦忽略不计)
(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法,要求拉力方向竖起向上.
(2)用0.8N的拉力将物体竖起向上匀速提升20cm,则此过程中对物体所做的有用功为多少?拉力所做的总功为多少?滑轮组的机械效率为多少?
(3)若物体质量减半,则滑轮组的机械效率将如何变化?为什么?
网友回答
解:(1)如图满足拉力方向竖起向上
(2)W有用=Gh=2N×0.2m=0.4J;
W总功=FS=0.8N×0.6m=0.48J;
η=.
(3)若物体质量减半,有用功减小,而额外功不变,所以机械效率减小.
答:(1)如上图所示,(2)0.4J,0.48J,83%;(3)机械效率减小,是因为额外功不变,有用功减小.
解析分析:(1)如图所示有两种滑轮组绳子的绕法,一种是拉力的方向向下,两股绳子承担;一种拉力的方向向上,由三股绳子承担,符合题意;(2)已知拉力的大小和物体重力、物体升高的高度,分别利用功的公式W=Gh,W=FS和机械效率公式计算即可;(3)滑轮组不变,额外功不变,改变重物的重力,则有用功减小,利用机械效率公式分析即可.
点评:本题考查了机械效率的测定和影响机械效率高低的因素分析.