试题
题目:
(2013·淮安一模)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的一组数据.
实验次数
物重G/N
钩码上升高度h/m
动力F/N
动力作用点移动距离s/m
滑轮组的机械效能η
1
4.0
0.1
2.5
0.2
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)根据表中数据,请填空:有用功是
0.4
0.4
J;机械效率是
80%
80%
;如果不计摩擦和绳重,则动滑轮重是
1
1
N
(3)小明用该滑轮组进行第二次测量时,提升重6N的物体至同一高度,该滑轮组的机械效率将
变大
变大
.(选填“变大”“变小”或“不变”)
答案
0.4
80%
1
变大
解:
(1)由实验数据知:钩码上升的高度是h=0.1m,绳子自由端移动的距离是s=0.2m,即s=2h,所以承担物重的绳子有2段,需要从定滑轮开始绕绳.绕绳方法如下图:
(2)拉力做的有用功为W
有用
=Gh=4.0N×0.1m=0.4J,
总功为W
总
=Fs=2.5N×0.2m=0.5J,
滑轮组的机械效率为η=
W
有用
W
总
×100%=
0.4J
0.5J
×100%=80%;
∵F=
1
2
(G+G
动
),
∴动滑轮的重力为G
动
=2F-G=2×2.5N-4N=1N;
(3)提升重6N的物体时,
机械效率为η′=
W
有用
W
总
×100%=
W
有用
W
有用
+
W
额
×100%=
Gh
Gh+
G
动
h
×100%=
G′
G
′
+
G
动
×100%=
6N
6N+1N
×100%≈86%,
所以该滑轮组的机械效率将变大.
故答案为:
(1)绕绳方法如下:
;
(2)0.4;80%;1;
(3)变大.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
滑轮(组)的机械效率.
(1)要根据绳子自由端移动的距离和钩码上升高度之间的关系,判断承担物重的绳子的段数,它们之间的关系式是S=nh;
(2)已知物重和上升高度,可以得到有用功,已知拉力和绳子自由端移动的距离,可以得到总功;已知有用功和总功,利用机械效率公式得到滑轮组的机械效率;不计绳重和摩擦,根据滑轮组的特点得到动滑轮的重力;
(3)已知物重和动滑轮重,可以得到第二次的机械效率,与第一次比较得到结论.
此题是测量滑轮组的机械效率,主要考查了有关滑轮组的组装,一定要搞清绳端移动距离与物体上升高度之间的关系,要熟练掌握机械效率的计算公式,要知道s与h的对应关系以及影响滑轮组机械效率的因素.
探究型实验综合题.
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