在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中,某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验,实验数据记录如下
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 8 | 0.8 | 24 | 83.3% |
| 2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | |
| 3 | 6 | 10 | 90.9% |
(2)在实验操作中应该________拉动弹簧测力计.
(3)分析实验数据,同一滑轮组的机械效率主要与________有关.
(4)不同滑轮组的机械效率又与________有关.(列举一例)
试题答案
解:(1)①第2次实验:
机械效率η=×100%=×100%=×100%=88.9%.
②第3次实验:
W'总===0.66J.
如图,物体由三段绳子承担,所以绳子自由端移动的距离是:s'=3h=3×0.1m=0.3m=30cm,
所以拉力是:F'===2.2N.
(2)如图用滑轮组竖直拉动物体时,绳子自由端都要匀速竖直向上拉动.
(3)同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高,所以同一滑轮组的机械效率主要于提起的物重有关.
(4)滑轮组的机械效率还与动滑轮的重力、摩擦、绳重有关.
故答案为:(1)
| 实验次数 | 钩码重/N | 钩码上升的距离/cm | 弹簧测力计的读数/N | 弹簧测力计上升的距离/cm | 机械效率 |
| 1 | 2 | 8 | 0.8 | 24 | 83.3% |
| 2 | 4 | 5 | 1.5 | 15 | 88.9% |
| 3 | 6 | 10 | 2.2 | 30 | 90.9% |
试题解析
(1)第二组实验数据:知道钩码的重、钩码移动的距离、拉力、拉力移动的距离,求出有用功和总功,求出机械效率.
第三组实验数据:知道绳子的段数和钩码移动的距离,求出拉力移动的距离;知道钩码的重、钩码移动的距离,求出有用功;知道有用功和机械效率求出总功;知道拉力移动的距离求出拉力大小.
(2)用滑轮组竖直拉动物体时,绳子自由端都要匀速竖直向上或竖直向下运动.
(3)滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系.
同一滑轮组,提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高.
点评:(1)掌握滑轮组机械效率高低的影响因素,利用控制变量法探究滑轮组的机械效率的影响因素.
(2)使用滑轮组拉动物体竖直运动时,绳子自由端要匀速竖直向上或竖直向下拉动;使用滑轮组拉动物体水平运动时,绳子自由端要匀速水平向左或水平向右拉动.
