图1是某同学做“测定滑轮组机械效率”的实验装置图,图中每个钩码的重力均为0.5N.
(1)请在图1中画出最省力的滑轮组的绕线.
(2)用组装好的滑轮组进行实验过程中,该同学正确测出三只钩码的重为______N.
(3)图2所示动滑轮的重力G动=______N.
(4)用式子η=,计算机械效率的条件是______,它比用η=计算出的结果______(选项:“偏大”、“相同”或“偏小”).
解:(1)当绳子从动滑轮绕起时,承担拉力的绳子的段数最多,用起来最省力.如下图:
(2)一个钩码重为0.5N,则三个钩码重为G=3×0.5N=1.5N;
(3)图2中弹簧测力计的分度值为0.2N,动滑轮的重力G动=0.2N;
(4)η=,总功等于提升动滑轮和重物做的功,条件:不计绳重和摩擦;
η=,同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦;
两个公式中,提起物体时有用功相同,根据η=计算时总功偏小,机械效率偏大.
故答案为:(1)答案见上图;(2)1.5;(3)0.2;(4)不计绳重和摩擦;(5)偏大.
(1)滑轮组绳子的绕法,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,绕过下面的动滑轮,再绕过上面的定滑轮;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,绕过定滑轮,然后再绕过动滑轮.
(2)一个钩码重为0.5N,则三个钩码重为G=3×0.5N=1.5N;
(3)弄清楚弹簧测力计的分度值再读数;
(4)η=,只考虑动滑轮的重,没有考虑绳重和摩擦;η=,同时考虑到动滑轮重、绳重、摩擦,有用功不变,后者总功增大,所以后者机械效率偏小.
点评:此题主要考查的是学生对滑轮组的组装、弹簧测力计的读数、滑轮组机械效率的影响因素的理解和掌握,滑轮组的机械效率跟提起物体的重力、绳重、摩擦、动滑轮重有关,跟物体升高的距离、提起的速度没有关系.
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