在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,使用如图所示的定滑轮和动滑轮.被拉起的钩码重1.96N,作用在绳子自由端的实际拉力为0.82N,绳子自由端移动的距离为0.3m,钩

发布时间:2020-07-29 02:49:49

在“测定滑轮组的机械效率”的实验中,使用如图所示的定滑轮和动滑轮.被拉起的钩码重1.96N,作用在绳子自由端的实际拉力为0.82N,绳子自由端移动的距离为0.3m,钩码升高的距离为0.1m.
(1)根据测量数据,对滑轮组做的总功是________J.
(2)滑轮组做的有用功是________J.
(3)该滑轮组的机械效率是________.
(4)在图中画出实验时滑轮组上绳的绕法,并用箭头标出拉力F的方向.

网友回答

解:(1)作用在绳子自由端的实际拉力为0.82N,绳子自由端移动的距离为0.3m,
∴总功为W总=FS=0.82N×0.3m=0.246J
答:对滑轮组做的总功是0.246J.
(2)被拉起的钩码重1.96N,钩码升高的高度为0.1m,
∴有用功为W有用=Gh=1.96N×0.1m=0.196J
答:滑轮组做的有用功是0.196J.
(3)根据有用功和总功,计算机械效率
∴机械效率为η=×100%=×100%=79.7%
答:该滑轮组的机械效率是79.7%.
(4)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:
解析分析:(1)滑轮组绳子末端拉力做的功称为总功,用W总=FS计算;(2)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;(3)机械效率等于有用功和总功的比值,用η=×100%求出;(4)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.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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