问题 实验题

如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____ 拉动弹簧测力计,由图可知拉力大小为 ____N,若钩码上升的高度为10cm,则有用功是_____ J,滑轮组的机械效率为______。

(2)若减少钩码的个数,该滑轮组的机械效率将 _______。(选填:“增大”、“减小”或“不变”)

答案

(1)匀速  2.4  0.6  83.3%

(2)减小

分析:(1)①只有在匀速拉动时,拉力的大小才是不变的,弹簧测力计的示数是不变的,才能快速准确测出拉力的大小.

②弹簧测力计的读数:明确每一个大格和每一个小格代表的示数.

③有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积,即W有用=Gh,注意钩码上升高度的单位要换算成米;总功等于拉力和绳端移动距离的乘积,即W=FS,由图可知,用来承重动滑轮的绳子段数为3段,所以绳子移动的距离为物体上升高度的3倍,即S=3h;机械效率等于有用功和总功的比值,即η=

(2)机械效率表示有用功占总功的百分比.用滑轮组提起重物时,对重物做的功为有用功,克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功是额外功.总功是有用功和额外功的总和,所以有用功和额外功的大小都会影响机械效率的大小.减少钩码的个数,即减小了有用功.

解答: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.

每一个大格代表1N,每一个小格代表0.2N,弹簧测力计的示数为2.4N.

W=Gh=6N×0.1m=0.6J

∵重物有3段绳子承担,

∴S=3h=3×0.1m=0.3m

∴W=FS=2.4N×0.3m=0.72J

η=

(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,减少钩码的个数,即减小了有用功,机械效率就会减小.

故答案为:

(1)匀速;2.4;0.6;83.3%(或83%、83.33%).  

(2)减小.

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