解题思路:(1)在测量滑轮组的机械效率,需要测量有用功和总功.在此实验中,有用功是克服钩码的重力做的功,所以还需要钩码.同时还需要测量绳端拉力,所以还需要用到弹簧测力计.
(2)要测量机械效率,需要计算有用功和总功.W有用=Gh、W总=Fs,所以需要测量物体的重力、物体上升的高度、绳端拉力、绳端移动的距离.
(3)要解决此题,需要掌握有用功、总功、机械效率的概念.W有用=Gh、W总=Fs、η=
W
有用
W
总
.
(4)要解决此题,首先根据物体上升高度与绳端移动距离之间的关系:s=nh确定承担物重的绳子段数,后根据绳子段数绕滑轮组.
(5)为了正确测量拉力,需要使测力计在竖直方向做匀速运动.
(1)在此实验中,提升的物体是钩码,同时需要用到测力计测量钩码的重力和绳端拉力.
(2)有用功是克服物体的重力做的功,所以需要测量物体的重力G、物体上升的高度h;总功是指绳端拉力做的功,所以需要测量绳端拉力F和绳端移动的距离s.
(3)W有用=Gh=50N×0.15m=7.5J,
W总=Fs=20N×0.45m=9J,
η=
W有用
W总×100%=[7.5J/9J]×100%=83.33%.
(4)由题意知,绳端移动距离是物体上升高度的3倍,所以此滑轮组由3段绳子承担物重.如图所示:
(5)要正确测量绳端拉力,需要沿竖直方向匀速拉动测力计.
故答案为:(1)弹簧测力计;钩码;(2)物体的重力G;物体上升的高度h;弹簧测力计的读数F;弹簧测力计移动的距离s;(3)7.5;9;83.3%;(5)匀速直线.
点评:
本题考点: 滑轮(组)机械效率的测量实验.
考点点评: 此题是测量滑轮组的机械效率,考查了有用功、总功、机械效率的计算.知道有用功是克服物体的重力做的功,总功是克服弹簧测力计做的功,机械效率是有用功与总功之比.