(2012•北京一模)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.

(2012•北京一模)下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据.
动滑轮重G1动/N 物重G/N 钩码上升距离h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 滑轮组的机械效率η
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6%
2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6%
3 0.5 4 0.1 2.0 0.3
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法.
(2)将表格中的数据补充完整.
(3)根据表中数据可知,用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,除克服动滑轮重所做的额外功外,其它额外功将______(选填“变大”、“变小”或“不变”).
(4)第一次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为______ W.
bwj123 1年前 已收到1个回答 举报

goodjimi 幼苗

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解题思路:(1)要根据绳子自由端移动的距离和钩码上升高度之间的关系,判断承担物重的绳子的段数,它们之间的关系式是S=nh.
(2)①滑轮组做的有用功是克服物体重力做的功,等于物体重力和上升高度的乘积,即W有用=Gh;
②滑轮组做的总功是动力做的功,等于绳子末端的拉力和绳子移动距离的乘积,即W=FS;
③机械效率等于有用功和总功的比值,即η=
W有用
W
×100%=[Gh/FS]×100%.
(3)滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功,摩擦力与绳子间的拉力和接触面的粗糙程度有关,因此提的物体越重,摩擦力越大,额外功也会变大.
(4)动力的功率就是总功的功率,求出第一次实验中的总功W,根据P=
W
t
就可以计算出功率.

(1)由表格中数据可知,物体上升的高度h=0.1m,而绳子自由端移动的距离为0.3m,s=3h,所以由3段绳子承担物重,因此要从动滑轮绕起.
故答案为:

(2)根据公式η=
W有用
W总×100%=[Gh/FS]×100%=[4N×0.1m/2N×0.3m]×100%=66.7%.
故答案为:

动滑轮重G动/N 物重G/N 钩码上升高度h/m 动力F/N 动力作用点移动距离s/m 滑轮组的机械效率η
1 0.5 1 0.1 0.7 0.3 47.6
2 0.5 2 0.1 1.1 0.3 60.6
3 0.5 4 0.1 2 0.3 66.7(3)物体越重,每段绳子上承担的物重越大,所以绳子与轮之间的摩擦也会越大,克服摩擦做的额外功也变大.
故答案为:变大.
(4)动力的功率即总功的功率.
由题意知,物体上升0.1m,动力作用点移动0.3m.
所以P=
W总
t=[FS/t]=[0.7N×0.3m/1.5s]=0.14W
故答案为:0.14.

点评:
本题考点: 滑轮(组)机械效率的测量实验;滑轮组的设计与组装;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

考点点评: (1)组装滑轮组时,一定要搞清绳端移动距离S与物体上升高度h之间的关系,即S=nh,根据n确定绳子的段数和绕线;
(2)熟练掌握机械效率的计算公式:η=W有用W总×100%=[Gh/FS]×100%;
(3)影响滑轮组机械效率的因素:物体的重力、动滑轮的重力、绳子和滑轮之间的摩擦力.

1年前

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