小虹用如图的滑轮组做实验,并将实验数据记录在下面的表格中,请你根据表格中的数据,完成下列问题:
钩码重G/N | 钩码上升 的高度h/cm | 绳端拉力F/N | 拉力所在的绳端 移动的距离S/cm |
2 | 5 | 0.6 | 20 |
(2)动滑轮总重?(绳重和摩擦不计)
(3)这套滑轮组的机械效率是多少?
解:
(1)钩码上升的高度为5cm,绳子自由端移动的距离为20cm,20cm÷5cm=4,即s=4h,所以钩码和动滑轮有四段绳子承担,滑轮组绕法如图所示.
(2)∵由四段绳子承担物重,
∴F=(G+G动),
即G动=4F-G=4×0.6N-2N=0.4N.
答:动滑轮总重为0.4N.
(3)∵h=5cm=0.05m,s=20cm=0.2m,
∴η===≈83.3%.
答:这套滑轮组的机械效率是83.3%.
(1)根据钩码上升的高度与绳子自由端移动的距离,确定承担物重的绳子的段数,再找到起始点,依次绕过每一只滑轮,滑轮组的绕法.
(2)已知动滑轮上绳子的段数,物体的重力和拉力的大小,可利用公式F=(G+G动)计算出动滑轮的重力.
(3)机械效率等于有用功和总功的比值,可利用公式η==计算.
点评:对于滑轮组的相关实验或题目,会通过数据或图判断滑轮组的省力情况是关键的环节.也就是首先要找出拉力移动的距离s与物体提升的高度h之间的倍数关系,然后才能或绕绳、或计算,根据题意求取其他的量.