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有/J | 总功 W总/J | 机械效率η |
甲 | 200 | 0.1 | 1.5 | 0.2 | 0.2 | 0.3 | ______ |
乙 | 200 | 0.2 | 1.0 | 0.8 | ______ | ______ | ______ |
(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______.
(1)该实验的实验原理是:η=
×100%;Gh Fs
(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甲=
×100%=W有甲 W总甲
×100%≈66.7%;0.2J 0.3J
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乙=
×100%=W有乙 W总乙
×100%=50%;0.4J 0.8J
(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=
×100%;Gh Fs
(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.