试题

题目:
青果学院(2009·河南)河南)是小松同学测定滑轮组机械效率的实验装置,小松同学实验中测量的有关数据如表所示:
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 细线自由端移动的距离s/m 机械效率η/%
1 2.0 0.03 1.6 0.06  
2 3.0 0.05   0.1 75
(1)请你根据表中数据在图中画出实验时滑轮组的绕线情况,并填好表中的空格.
(2)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将
变大
变大
(填“变大”、“变小”或“不变”).
(3)小松在实验过程中,应当
匀速
匀速
向下拉动弹簧测力计,才能通过弹簧测力计准确读出拉力的大小.
答案
变大

匀速

青果学院解:(1)①由表格中数据可知,绳端移动距离是物体上升高度的2倍,
所以此滑轮组由2段绳子承担物重.绕线如图:
②η=
Gh
Fs
=
2.0N×0.03m
1.6N×0.06m
=62.5%,
由η′=
G′h′
F′s′

F′=
G′h′
ηs′
=
3.0N×0.05m
75%×0.1
=2.0N;
故填表如下:
次数 钩码重G/N 钩码上升的高度h/m 拉力F/N 细线自由端移动的距离s/m 机械效率η/%
1 2.0 0.03 1.6 0.06  62.5
2 3.0 0.05  2.0 0.1 75
(2)使用的滑轮组不变,所做的额外功相同,被提升的物体越重,有用功在总功中占的比值越大.
故答案为:变大.
(3)要正确测量绳端拉力,需使测力计在竖直方向做匀速运动.
故答案为:匀速.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验.
(1)要解决此题,首先要掌握物体上升高度与绳端移动距离之间的关系,s=nh.根据绳端移动距离与物体上升高度确定承担物重的绳子段数.从而确定滑轮组的绕法.
同时要掌握机械效率的概念,有用功与总功之比.计算公式为η=
Gh
Fs

(2)了解增大机械效率的方法有二:一是增大有用功,即拉更重的重物;二是减小额外功,如减小摩擦、减轻动滑轮重.
(3)在实验过程中,为了正确测量绳端拉力需要使测力计在竖直方向匀速运动.
此题是测量滑轮组的机械效率,其中考查了机械效率的计算及应用,同时还考查了影响滑轮组机械效率的因素.知道滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关,如果动滑轮重不变,物体越重,机械效率越高;如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低.在此题中还要了解绳端移动距离与物体上升高度的关系.
计算题;实验题;作图题;压轴题.
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