在“测滑轮组机械效率”的实验中(1)图甲是小强实验中的情景,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测力计拉力F/N测力计移动距离s/m20.050.

发布时间:2020-08-06 17:14:17

在“测滑轮组机械效率”的实验中
(1)图甲是小强实验中的情景,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测力计拉力F/N测力计移动距离s/m20.050.40.15①由表中数据可计算出,滑轮组对钩码做的有用功为0.1J,人做的总功为______J.
②对以上两个计算结果进行比较,其不合理之处是______;结合弹簧测力计放大图,可知小强的错误是______.
(2)小红在小强实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.小红多使用一个滑轮,目的是为了改变______.
(3)这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率______(选填“相同”或“不相同”),理由是:______.
(4)如果这两位同学用弹簧测力计拉着物体加速上升,测得滑轮组的机械效率将会______(选填“偏高”、“偏低”或“不变”)
(5)如果将重大于2N的钩码挂在图甲中滑轮组下,根据题中已有的信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在______范围内.

网友回答

解:(1)①人做的总功W总=Fs=0.4N×0.15m=0.06J;②总功为0.06J,小于有用功0.1J,这是不合理的;弹簧测力计的分度值为0.2N,故其正确的示数为0.8N,而不是0.4N;
(2)读图乙可知,增加了一个定滑轮后,拉力的作用方向改变了,省力情况不变;
(3)在忽略绳重及摩擦时,滑轮组的额外功来自于动滑轮,比较甲乙两图可知,动滑轮个数相同,提升的重物也相同,因此,它们的机械效率相同;
(4)当弹簧测力计拉着物体加速上升时,此时绳端受的是不平衡的力,测力计的示数大于物体对绳端的拉力,因此,所求得的总功偏大,机械效率会偏低;
(5)当挂2N钩码时滑轮组的机械效率:η1===83.3%,
动滑轮的重:G动=0.8N×3-2N=0.4N,
当绳端拉力达到弹簧测力计的最大称量5N时,钩码的重为:G′=5N×3-0.4N=14.6N,
则滑轮组能达到的最大机械效率为:η2===97.3%,
故这时滑轮组的机械效率应在83.3~97.3%范围内.
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