用如图丁所示的装置来测滑轮组的机械效率:
(1)实验要求,用弹簧测力计拉动绳端时,拉力的方向应______,并使物体______上升.
(2)若弹簧测力计移动30cm,则物体移动______cm.
(3)若被提升的物体是钩码,每只钩码重为2N,每只滑轮重为0.5N,弹簧测力计读数是2.5N,则拉力做的额外功是______.滑轮组的机械效率是______.
(4)若再加挂一只钩码重做实验,所测的机械效率与前一次相比将______.(选填“相同”或“变大”“变小”).
(5)如图甲和乙所示,若在甲的实验基础上多使用一个滑轮,做同样的实验,在忽略绳重和摩擦的情况下,此时的机械效率为η甲______η乙.(选填“>”、“=”或“<”)
网友回答
解:(1)实验要求,用弹簧测力计拉动绳端时,拉力的方向应竖直向上,并使物体匀速上升.
(2)由图丁可知,绳子的有效股数n=3,弹簧测力计移动s=30cm=0.3m,则物体移动h===10cm=0.1m.
(3)由图丁可知,物体重力G=2N×3=6N,有用功W=Gh=6N×0.1m=0.6J;
总功W总=Fs=2.5N×0.3m=0.75J,额外功W额外=W总-W=0.75J-0.6J=0.15J,
滑轮组的效率η=×100%=×100%=80%.
(4)再加挂一只钩码重做实验,有用功变大,额外功不变,所测的机械效率与前一次相比将变大.
(5)从图中可以看出,图乙中的滑轮组比图甲中的滑轮组多了一个定滑轮,动滑轮的个数不变.
在此实验中,忽略绳重和摩擦,额外功是克服动滑轮重力做的功,所以额外功不变,
根据题意有用功也不变,所以滑轮组的机械效率不变.
故