小刘和小余在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.
(1)小刘竖直向上________拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力的大小F,同时小余用刻度尺测出钩码提升的高度h,并将实验数据记录如下表,请你完成表格中未填写的内容.
钩码重G/N | 钩码提升的高度h/m | 弹簧测力计通过的距离s/m | 弹簧测力计的读数F/N | 有用功 W有用/J | 总功 W总/J | 机械效率 η |
2.0 | 0.1 | ________ | 1.0 | ________ | ________ | ________ |
解:(1)根据二力平衡知,只有竖直向上匀速直线拉动弹簧测力计时,拉力才等于弹簧测力计的示数;
由滑轮组可知,n=3
绳端移动的距离:
s=nh=3×0.1m=0.3m,
有用功:
W有=Gh=2N×0.1m=0.2J,
总功:
W总=Fs=1N×0.3m=0.3J,
滑轮组的机械效率:
η==≈66.7%.
(2)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,因此机械效率会增大.
故答案为:(1)匀速;0.3;0.2;0.3;66.7%;
(2)增大.
(1)利用二力的平衡知识可知,只有匀速拉动弹簧测力计,弹簧测力计的示数才等于拉力的大小;由滑轮组可知绳子的有效股数为3,根据s=nh求出绳端移动的距离,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出总功,利用η=求出滑轮组的机械效率.
(2)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.
点评:本题考查了二力平衡条件的应用和滑轮组机械效率的计算,要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体的重力.
物理解题技巧分享:刻度尺:水平放置零对齐,刻线紧贴视线垂,特殊方法四小类,积小成多曲线替。