小强在测滑轮组的机械效率时,记录了如下的实验数据:(不计绳重和摩擦)

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  • 解题思路:(1)根据W=Gh、W=Gh求出有用功和额外功,再求出总功,滑轮组的机械效率是有用功与总功之比;

    (2)根据s=nh求出绳子股数,再根据奇动偶定的原则来绕制滑轮组;

    (3)根据F=[1/2](G+G)求出动滑轮重.

    (4)根据公式η=

    W

    有用

    W

    =[Gh/Fs]=[Gh

    Gh+

    G

    h

    =

    1

    1+

    G

    /G

    ]可以分析出影响滑轮组机械效率的因素.

    (1)拉力做的有用功:

    W有用=Gh=2N×0.1m=0.2J,

    拉力做的额外功:

    W=Gh=0.5N×0.1=0.05J,

    拉力做的总功:

    W=W有用+W=0.2J+0.05J=0.25J,

    滑轮组的机械效率:

    η=

    W有用

    W总×100%=[0.2J/0.25J]×100%=80%;

    (2)由s=nh可知,绳子的股数n=[s/h]=[0.2m/0.1m]=2,根据奇动偶定的原则,绳子固定在定滑轮上,绕制如下:

    (3)因为此滑轮组由两端绳子承担物重,F=[1/2](G+G),所以当动滑轮重力与物体重力相等时,刚好不省力,即动滑轮重也是2N时不省力;

    (4)根据公式η=

    W有用

    W总=[Gh/Fs]=[Gh

    Gh+G动h=

    1

    1+

    G动/G]可知,要提高滑轮组的机械效率可以增大物重或减小动滑轮重.

    故答案为:(1)80%;(2)见上图;(3)2;(4)增大物重.

    点评:

    本题考点: 滑轮(组)的机械效率.

    考点点评: 对于改变滑轮组机械效率的方法,有两种情况:一是减轻动滑轮质量,或是加润滑油以减小摩擦,这些方法可以减少额外功,提高机械效率;二是增加重物的重,在额外功不变的情况下,增大有用功,从而提高机械效率.

    1年前

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