小华同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示,小华同学对同一滑轮组进行实验探究,得到了下表中的数据
| 项目 次数 | 1 | 2 | 3 |
| 钩码重G/N | 4 | 6 | 8 |
| 钩码上升高度h/m | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 绳端拉力F/N | 1.8 | a | 3 |
| 绳端上移的距离s/m | 0.3 | b | 0.3 |
| 机械效率η | 74% | 80% | c |
(2)实验中拉动弹簧测力计时,要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做________运动.
(3)分析比较表中的数据,你认为同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是________.
(4)如果继续增大钩码的重量,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率将________(选填“变大”、“变小”或“不变”).
试题答案
解:(1)由图可知,n=3,
第二次绳子自由端移动的距离s2=nh=3×0.1m=0.3m,即b=0.3;
∵η=×100%=×100%,
∴第二次:80%=×100%=×100%,解得F2=2.5N,即a=2.5;
第三次:η=×100%=×100%≈89%,即c=89%;
(2)实验中拉动弹簧测力计时,要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做匀速直线运动;
(3)实验中只是改变了钩码的重,滑轮组的机械效率发生了变化,因此使同一滑轮组机械效率发生变化的主要原因是:钩码的重;
(4)如果继续增大钩码的重量,不计摩擦及绳重,滑轮组的机械效率将变大.
故答案为:
(1)2.5;0.3;89%;
(2)匀速直线;
(4)变大.
试题解析
(1)根据s=nh求出绳端上移的距离,根据η=×100%=×100%求出第二次的拉力和第三次滑轮组的机械效率;
(2)用滑轮组竖直拉动物体时,绳端要竖直向上或向下做匀速直线拉动;
(3)分析表格中数据可知,用同一个滑轮组提升物体时,物重越大,效率越高;
(4)根据(3)的结论可知继续增大钩码的重量时滑轮组机械效率的变化.
点评:本题考查了有用功、总功、滑轮组效率的计算,要注意使用滑轮组时,做的额外功不变,增加钩码的重,增大了有用功,则有用功占总功的比例增大,也就是机械效率变大.
