试题

题目:
青果学院图为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重6N.
(1)实验时要竖直向上
匀速
匀速
拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为
2.4
2.4
N,若钩码上升的高度为8cm,则弹簧测力计向上移动
24
24
cm,该滑轮组的机械效率为
83.3%
83.3%

(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组有机械效率将
增大
增大
(增大/减小/不变);
(3)如果拉弹簧测力计时用力较大,使物体运动的速度越来越大,则测得的滑轮组的机械效率将
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“不变”).
答案
匀速

2.4

24

83.3%

增大

偏小

解:(1)在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计.这样弹簧测力计处于平衡状态,弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小.
由图可知,弹簧测力计的分度值为0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N.
W=Gh=6N×0.08m=0.48J
∵重物有3段绳子承担,
∴s=3h=3×8cm=24cm=0.24m
∴W=Fs=2.4N×0.24m=0.576J
η=
W有用
W
×100%=
0.48J
0.576J
×100%≈83.3%.
(2)整个滑轮组保持不变,即额外功不变.因为对重物做的功为有用功,增加钩码的个数,即增大了有用功,机械效率就会增大.
(3)如果拉弹簧测力计时用力较大,使物体运动的速度越来越大,此时所测的拉力偏大,则计算出的总功偏大,有用功不变,所以机械效率偏小.
故答案为:(1)匀速;2.4;24;83.3%;(2)增大;(3)偏小.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验.
(1)只有在匀速拉动时,弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等;由图中滑轮组的结构可知承担物重的绳子股数n=3,重物上升h,则拉力端移动的距离s=3h,读出弹簧测力计的示数即拉力大小,又知道钩码总重,可以求出有用功、总功,根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率.
(2)使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的个数,增大了有用功,因此机械效率会变大.
(3)如果拉弹簧测力计时用力较大,使物体运动的速度越来越大,此时测得的拉力偏大,总功偏大,有用功不变,则机械效率偏低.
(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)滑轮组的机械效率与提升物体的物重有关,同一滑轮组,提升物体重力越大,机械效率越大.
测量型实验综合题.
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