(1)绳子自由端的弹簧测力计向上拉动,反方向绕过动滑轮,定滑轮,最后连接在动滑轮上.如图.
(2)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数.
(3)η=
Gh
(mg+G)h
,只考虑动滑轮的重,没有考虑绳重和摩擦力,η=
Gh
Fs
,同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦,提起物体时有用功相同,根据η=
Gh
(mg+G)h
计算时总功偏小,机械效率偏大.
(4)同一滑轮组提起钩码的重增加,有用功在总功的比值增大,额外功在总功中比值减小,所以同一滑轮组提起的物体越重,机械效率越高.
故答案为:(1)见上图;(2)匀速直线;(3)偏大;(4)增大.
⑴(4分)0.15 66.7% ⑵(2分)变小 变低 ⑶(2分)B
解:(1)当不考虑绳重和摩擦时,F=
(G 物 +G 动 )>
G 物 ,即n>
=2,所以绳子的有效股数n=3;
绳子自由端移动距离S=nh=3×0.05m=0.15m,
滑轮组的机械效率η=
≈66.7%,如下表所示:
钩码重/N
钩码升高/m
弹簧测力计示数/N
绳子自由端移动距离/m
机械效率
0.05
1.0
0.15
66.7%
(2)改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,与动滑轮相连的绳子段数n多了,根据省力公式F=
(G 物 +G 动 )比以前更省力了,弹簧测力计的示数变小了;提升物体重力不变,动滑轮重力增大了,克服动滑轮重力做的额外功增多了,所以机械效率变低.
(3)①有用功为W 有 =Gh,总功为W 总 =Fs,所以η=
,故A正确;
②用功为W =Gh,总功为W =(G+G′)h,所以η=
,故C正确,B不正确;
③额外功W =G′h,总功为W =Fs,有用功W =W -W =Fs-G′h,所以η=
,故D选项正确.
故选B.
故答案为:(1)0.15,66.7%;(2)变小,变低;(3)B.
影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重、绳重和摩擦,与绳子的股数和物体被提升的高度无关.
故选A.
①影响斜面机械效率的因素是倾斜程度和粗糙程度;
②影响滑轮组机械效率的因素是物重和动滑轮重、绳重和摩擦.
故答案为:倾斜程度;粗糙程度;物重;动滑轮重、绳重和摩擦. 滑轮组的机械效率
求滑轮组的机械效率有两种情况:
【一】竖直提升物体
=W有/
W总
W有=G物·h
W总=F·S
(1)η
=G物h/FS
(2)η
=G物/nF
S=nh
(3)η
=G物/(G物+G动)
(不计绳子重和轮与轴之间的摩擦)
(4)η
=(G物-F浮)/(G物-F浮+G动)
(物体浸没在液体中、不计绳子重和轮与轴之间的摩擦)
【二】水平拉动物体
f----物体与水平面之间的摩擦力)
=W有/
W总
W有=f·h
W总=F·S
(1)η
=f·h/FS
(2)η
=f/nF
S=nh
(1)绳子自由端的弹簧测力计向上拉动,反方向绕过动滑轮,定滑轮,最后连接在动滑轮上.如图.
(2)实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计示数不变,便于读数.
(3)η=
Gh
(mg+G)h
,只考虑动滑轮的重,没有考虑绳重和摩擦力,η=
Gh
Fs
,同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦,提起物体时有用功相同,根据η=
Gh
(mg+G)h
计算时总功偏小,机械效率偏大.
(4)同一滑轮组提起钩码的重增加,有用功在总功的比值增大,额外功在总功中比值减小,所以同一滑轮组提起的物体越重,机械效率越高.
故答案为:(1)见上图;(2)匀速直线;(3)偏大;(4)增大.
⑴(4分)0.15 66.7% ⑵(2分)变小 变低 ⑶(2分)B
解:(1)当不考虑绳重和摩擦时,F=
(G 物 +G 动 )>
G 物 ,即n>
=2,所以绳子的有效股数n=3;
绳子自由端移动距离S=nh=3×0.05m=0.15m,
滑轮组的机械效率η=
≈66.7%,如下表所示:
钩码重/N
钩码升高/m
弹簧测力计示数/N
绳子自由端移动距离/m
机械效率
0.05
1.0
0.15
66.7%
(2)改用二个动滑轮二个定滑轮来提升原来的重物,与动滑轮相连的绳子段数n多了,根据省力公式F=
(G 物 +G 动 )比以前更省力了,弹簧测力计的示数变小了;提升物体重力不变,动滑轮重力增大了,克服动滑轮重力做的额外功增多了,所以机械效率变低.
(3)①有用功为W 有 =Gh,总功为W 总 =Fs,所以η=
,故A正确;
②用功为W =Gh,总功为W =(G+G′)h,所以η=
,故C正确,B不正确;
③额外功W =G′h,总功为W =Fs,有用功W =W -W =Fs-G′h,所以η=
,故D选项正确.
故选B.
故答案为:(1)0.15,66.7%;(2)变小,变低;(3)B.
影响滑轮组机械效率的因素有物重、动滑轮重、绳重和摩擦,与绳子的股数和物体被提升的高度无关.
故选A.
①影响斜面机械效率的因素是倾斜程度和粗糙程度;
②影响滑轮组机械效率的因素是物重和动滑轮重、绳重和摩擦.
故答案为:倾斜程度;粗糙程度;物重;动滑轮重、绳重和摩擦. 滑轮组的机械效率
求滑轮组的机械效率有两种情况:
【一】竖直提升物体
=W有/
W总
W有=G物·h
W总=F·S
(1)η
=G物h/FS
(2)η
=G物/nF
S=nh
(3)η
=G物/(G物+G动)
(不计绳子重和轮与轴之间的摩擦)
(4)η
=(G物-F浮)/(G物-F浮+G动)
(物体浸没在液体中、不计绳子重和轮与轴之间的摩擦)
【二】水平拉动物体
f----物体与水平面之间的摩擦力)
=W有/
W总
W有=f·h
W总=F·S
(1)η
=f·h/FS
(2)η
=f/nF
S=nh