检测如图所示滑车架的机械效率,部份实验数据如下表。
实验次数
钩码重力G/N
钩码上升高度h/cm
拉力F/N
绳端联通距离s/cm
机械效率η
1.0
15
55.6%
1.5
0.8
15
2.0
1.0
15
66.7%
2.0
10
1.0
30
66.7%
(1)实验过程中,应平缓带动弹簧测力计,使钩码竖直向下做运动。第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示滑轮组机械效率实验,为N。
(2)第2次实验时所做的有用功为J,滑车架的机械效率是。
(3)剖析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑车架提高重物时,重物重力越(选填“大”或“小”)滑轮组机械效率实验,滑车架的机械效率越高;剖析3、4次实验的数据可知,滑车架的机械效率与钩码上升的高度(选填“有关“或“无关”)。
(4)结合生产生活实际,用滑车架提高重物时,下述选项中也可提升机械效率的是。
A.减小绳重
B.减少动滑轮重
C.推动物体提高的速率
答案
解:
(1)实验过程中,应平缓带动弹簧测力计,使钩码竖直向下做匀速运动。测力计分度值为0.1N,第1次实验时,弹簧测力计示数如图所示,为0.6N;
(2)第2次实验时所做的有用功为:
W有用2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J;
第2次做的总功:W总2=F2s2=0.8N×0.15m=0.12J;
滑车架的机械效率是:
η=
=
×100%=62.5%;
(3)剖析1、2、3次实验的数据可知,使用同一滑车架提高重物时,重物重力越,滑车架的机械效率越高;
剖析3、4次实验的数据可知,滑车架的机械效率与钩码上升的高度无关;
(4)A.减小绳重,减小了额外功,有用功与总功的比值变小,机械效率变小;
B.减少动滑轮重,降低了额外功,有用功与总功的比值变大,机械效率大;
C.由(3)知,滑车架的机械效率与钩码上升的高度无关,按照v=
,机械效率与物体提高的速率无关,
故选B。
故答案为:(1)匀速;0.6;(2)0.075;62.5%;(3)大;无关;(4)B。
【分析】(1)实验过程中,应平缓带动弹簧测力计,使钩码竖直向下做匀速运动,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小;按照拉力计分度值得出弹簧测力计示数;
(2)按照W有用2=G2h2得出第2次实验时所做的有用功,
按照W总2=F2s2得出第2次做的总功,按照η=
×100%求出滑车架的机械效率;
(3)剖析1、2、3次实验的数据得出推论;
剖析3、4次实验的数据可知得出滑车架的机械效率与钩码上升的高度的关系;
(4)A.减小绳重,减小了额外功,据此剖析;
B.减少动滑轮重,降低了额外功,据此剖析;
C.由(3)知,滑车架的机械效率与钩码上升的高度无关,按照v=
剖析。
【点评】本题检测滑车架的机械效率,考查注意事项、测力计读数、功和机械效率的估算、数据剖析及影响机械效率大小的诱因。