某同学在研究机械效率的时候,记录了如下表的数据,请你根据表中数据进行分析:
实验次数 | 物重/N | 物体升高的高度/m | 拉力/N | 自由端下拉的距离/m |
1 | 8 | 0.5 | 4 | 2 |
2 | 12 | 0.5 | 5 | 2 |
3 | 24 | 0.5 | 8 | 2 |
(2)你认为上面实验中,滑轮组机械效率的大小与物重有什么关系?
(3)如果不计摩擦和绳重,请你计算出动滑轮的重力是多少?
(1)由表中实验数据可知,有用功:
W1=G1h1=8N×0.5m=4J,
W2=G2h2=12N×0.5m=6J,
W3=G3h3=24N×0.5m=12J,
拉力做的总功:
W1总=F1s1=4N×2m=8J,
W2总=F2s2=5N×2m=10J,
W3总=F3s3=8N×2m=16J,
滑轮组的效率:
η1=
×100%=W1 W1总
×100%=50%,4J 8J
η2=
×100%=W2 W2总
×100%=60%,6J 10J
η3=
×100%=W3 W3总
×100%=75%;12J 16J
(2)由实验数据可知,物体重力越大,滑轮组的机械效率越高.
(3)由表中实验数据可知,
物体上升的高度h=0.5m,
绳子自由端移动的距离s=2m,
则滑轮组承重绳子的有效股数:
n=
=s h
=4;2m 0.5m
∵绳子拉力F=
,G物+G动滑轮 n
∴动滑轮的重力G动滑轮=nF-G物,
G动滑轮1=nF1-G物1=4×4N-8N=8N,
(或G动滑轮2=nF2-G物2=4×5N-12N=8N,
G动滑轮3=nF3-G物3=4×8N-24N=8N);
答:(1)三次实验中滑轮组的机械效率分别是50%、60%、75%.
(2)滑轮组机械效率的大小与物重的关系是:物体重力越大,滑轮组的机械效率越高.
(3)动滑轮的重力时8N.