圖1是某同學做“測定滑輪組機械效率”的實驗裝置圖,圖中每個鉤碼的重力均為0.5N.
(1)請在圖1中畫出最省力的滑輪組的繞線.
(2)用組裝好的滑輪組進行實驗過程中,該同學正確測出三只鉤碼的重為______N.
(3)圖2所示動滑輪的重力G動=______N.
(4)用式子η=,計算機械效率的條件是______,它比用η=計算出的結果______(選項:“偏大”、“相同”或“偏小”).
解:(1)當繩子從動滑輪繞起時,承擔拉力的繩子的段數最多,用起來最省力.如下圖:
(2)一個鉤碼重為0.5N,則三個鉤碼重為G=3×0.5N=1.5N;
(3)圖2中彈簧測力計的分度值為0.2N,動滑輪的重力G動=0.2N;
(4)η=,總功等于提升動滑輪和重物做的功,條件:不計繩重和摩擦;
η=,同時考慮到動滑輪重、繩重、摩擦;
兩個公式中,提起物體時有用功相同,根據η=計算時總功偏小,機械效率偏大.
故答案為:(1)答案見上圖;(2)1.5;(3)0.2;(4)不計繩重和摩擦;(5)偏大.
(1)滑輪組繩子的繞法,有兩種:一是繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上,繞過下面的動滑輪,再繞過上面的定滑輪;二是繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上,繞過定滑輪,然后再繞過動滑輪.
(2)一個鉤碼重為0.5N,則三個鉤碼重為G=3×0.5N=1.5N;
(3)弄清楚彈簧測力計的分度值再讀數;
(4)η=,只考慮動滑輪的重,沒有考慮繩重和摩擦;η=,同時考慮到動滑輪重、繩重、摩擦,有用功不變,后者總功增大,所以后者機械效率偏小.
點評:此題主要考查的是學生對滑輪組的組裝、彈簧測力計的讀數、滑輪組機械效率的影響因素的理解和掌握,滑輪組的機械效率跟提起物體的重力、繩重、摩擦、動滑輪重有關,跟物體升高的距離、提起的速度沒有關系.
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