试题

题目:
青果学院如图所示,某同学做测定滑轮组的机械效率实验时,第一次用图甲的装置,第二次用图乙的装置,若每个滑轮的重力都相等,两次实验中所提升的重物G是同样的钩码,则:
(1)装置图
所示的滑轮组更省力;
(2)装置图
所示的滑轮组的机械效率高,这是因为
甲滑轮组中动滑轮的重力小,做的额外功少
甲滑轮组中动滑轮的重力小,做的额外功少

(3)如果两次实验中所提钩码G的重力都是4N,钩码匀速上升时,弹簧秤的示数分别是F=1.5N,F=1.2N,那么这两个滑轮组的机械效率分别是η=
88.9%
88.9%
,η=
66.7%
66.7%

答案


甲滑轮组中动滑轮的重力小,做的额外功少

88.9%

66.7%

解:(1)由图可知:甲滑轮组有3段绳子承担物重,而乙滑轮组有5段绳子,乙滑轮组承担的绳子股数多,拉力就越小越省力;
(2)使用滑轮组时,做的有用功相同时,甲滑轮组中动滑轮的重力小与乙滑轮组中动滑轮的重力,做的额外功少,因此机械效率就会高.
(3)由s=nh可知:
η=
Gh
Fs
=
G
nF

甲滑轮组的机械效率:
η=
G
nF
=
4N
3×1.5N
=88.9%
乙滑轮组的机械效率:
η=
G
nF
=
4N
5×1.2N
=66.7%
故答案为:(1)乙;(2)甲;甲滑轮组中动滑轮的重力小,做的额外功少;(3)88.9%;66.7%.
考点梳理
滑轮(组)机械效率的测量实验;滑轮组及其工作特点;滑轮与功的综合题;滑轮(组)的机械效率.
(1)在不计绳重及摩擦的情况下,动滑轮由几股绳子承担,绳子上的力就是物体和动滑轮总重的几分之一;绳端移动的距离就是重物上升高度的几倍.
(2)提高机械效率的方法:额外功相同时,增大有用功;有用功相同时,减小额外功;即若使用同一滑轮组,所提升的重物相同时,所做的额外功越少,机械效率越低. 
(3)根据机械效率的计算公式η=
Gh
Fs
,求出这两个滑轮组的机械效率.
本题考查了提高滑轮组机械效率的方法和滑轮组机械效率的计算,解决本题的关键是知道滑轮组的工作特点.
计算题;应用题;简答题.
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