问题 问答题

小明用若干个相同的滑轮以不同的方式组合成甲、乙两个不同的滑轮组,分别做测定滑轮组机械效率的实验,得到的数据如下表所示.(g取10N/kg)

滑轮组钩码的质量/g钩码上升的高度/m弹簧测力计的示数/N弹簧测力计移动的距离/m有用功

W/J

总功

W/J

机械效率η
2000.11.50.20.20.3______
2000.21.00.8__________________
(1)该实验的实验原理是______.

(2)小明______拉动弹簧测力计使钩码______升高,并由弹簧测力计读出拉力的大小.

(3)请你帮小雪填写表中空格.

(4)由数据分析可知,滑轮组乙至少是由______个定滑轮和______个动滑轮组成的.

(5)甲、乙两个滑轮组的机械效率不同的原因是______.

答案

(1)该实验的实验原理是:η=

Gh
Fs
×100%;

(2)根据力的平衡可知,只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小;

(3)甲滑轮组的机械效率:η=

W有甲
W总甲
×100%=
0.2J
0.3J
×100%≈66.7%;

乙滑轮组:W有乙=Gh=mgh=0.2kg×10N/kg×0.2m=0.4J,W总乙=Fs=1.0N×0.8m=0.8J,η=

W有乙
W总乙
×100%=
0.4J
0.8J
×100%=50%;

(4)由表格数据知,甲拉力移动的距离是物体升高距离的2倍,所以有二段绳子承担物体的重力,至少有一只动滑轮组成滑轮组;

乙拉力移动的距离是物体升高距离的4倍,所以有四段绳子承担物体的重力,至少有一只定滑轮和两只动滑轮组成滑轮组;

(5)甲、乙两个不同滑轮组的滑轮相同,乙中动滑轮的个数比甲滑轮组多,额外功占总功的百分比越大,即乙滑轮组的机械效率越低.

故答案为:

(1)η=

Gh
Fs
×100%;

(2)竖直方向;匀速;

(3)66.7%;0.4;0.8;50%;

(4)一;二;

(5)动滑轮的个数.

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