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(2009•锦州)如图,为测量滑轮组机械效率的实验装置,钩码总重4N:(1)实验时要竖直向上拉动弹簧测力计,拉力大小为1.6N,若弹簧测力计向上移动21cm,则钩码上升的高度为cm
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(1)实验时要竖直向上______拉动弹簧测力计,拉力大小为1.6N,若弹簧测力计向上移动21cm,则钩码上升的高度为______cm,该滑轮组的机械效率为______.
(2)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变”).
(3)分析一下此滑轮组的机械效率小于100%的原因,请写出两条:______、______.
▼优质解答
答案和解析
(1)①实验中测拉力时,应在动滑轮下挂上钩码,线绳的自由端挂在测力计的挂钩上,手握测力计面板使重物匀速上升;
②动滑轮被3根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍,弹簧测力计向上移动21cm,则钩码上升的高度为7cm;
③有用功:W有=Gh=4N×0.07m=0.28J,拉力做的总功:W总=Fs=1.6N×0.21m=0.336J,因此滑轮组的机械效率为:η=
×100%=
×100%≈83.3%.
(2)使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,也就是机械效率变大.
(3)使用滑轮组的目的是提升物体到达一定高度,但是在提升物体时把动滑轮和绳子一起提了起来,另外还有绳子之间的摩擦,这些都是不需要又不得不做的额外功,因为有额外功的存在,滑轮组的机械效率总小于100%.
故答案为:(1)匀速、7、83.3%;
(2)增大;
(3)动滑轮重、绳重及摩擦.
②动滑轮被3根绳子承担,拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍,弹簧测力计向上移动21cm,则钩码上升的高度为7cm;
③有用功:W有=Gh=4N×0.07m=0.28J,拉力做的总功:W总=Fs=1.6N×0.21m=0.336J,因此滑轮组的机械效率为:η=
W有 |
W总 |
0.28J |
0.336J |
(2)使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,也就是机械效率变大.
(3)使用滑轮组的目的是提升物体到达一定高度,但是在提升物体时把动滑轮和绳子一起提了起来,另外还有绳子之间的摩擦,这些都是不需要又不得不做的额外功,因为有额外功的存在,滑轮组的机械效率总小于100%.
故答案为:(1)匀速、7、83.3%;
(2)增大;
(3)动滑轮重、绳重及摩擦.
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