檢測如圖所示滑車架的機械效率,部份實驗數據如下表。
實驗次數
鉤碼重力G/N
鉤碼上升高度h/cm
拉力F/N
繩端聯通距離s/cm
機械效率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)實驗過程中,應平緩帶動彈簧測力計,使鉤碼豎直向下做運動。第1次實驗時,彈簧測力計示數如圖所示滑輪組機械效率實驗,為N。
(2)第2次實驗時所做的有用功為J,滑車架的機械效率是。
(3)剖析1、2、3次實驗的數據可知,使用同一滑車架提高重物時,重物重力越(選填“大”或“小”)滑輪組機械效率實驗,滑車架的機械效率越高;剖析3、4次實驗的數據可知,滑車架的機械效率與鉤碼上升的高度(選填“有關“或“無關”)。
(4)結合生產生活實際,用滑車架提高重物時,下述選項中也可提升機械效率的是。
A.減小繩重
B.減少動滑輪重
C.推動物體提高的速率
答案
解:
(1)實驗過程中,應平緩帶動彈簧測力計,使鉤碼豎直向下做勻速運動。測力計分度值為0.1N,第1次實驗時,彈簧測力計示數如圖所示,為0.6N;
(2)第2次實驗時所做的有用功為:
W有用2=G2h2=1.5N×0.05m=0.075J;
第2次做的總功:W總2=F2s2=0.8N×0.15m=0.12J;
滑車架的機械效率是:
η=
=
×100%=62.5%;
(3)剖析1、2、3次實驗的數據可知,使用同一滑車架提高重物時,重物重力越,滑車架的機械效率越高;
剖析3、4次實驗的數據可知,滑車架的機械效率與鉤碼上升的高度無關;
(4)A.減小繩重,減小了額外功,有用功與總功的比值變小,機械效率變小;
B.減少動滑輪重,降低了額外功,有用功與總功的比值變大,機械效率大;
C.由(3)知,滑車架的機械效率與鉤碼上升的高度無關,按照v=
,機械效率與物體提高的速率無關,
故選B。
故答案為:(1)勻速;0.6;(2)0.075;62.5%;(3)大;無關;(4)B。
【分析】(1)實驗過程中,應平緩帶動彈簧測力計,使鉤碼豎直向下做勻速運動,此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),測力計示數等于拉力大小;按照拉力計分度值得出彈簧測力計示數;
(2)按照W有用2=G2h2得出第2次實驗時所做的有用功,
按照W總2=F2s2得出第2次做的總功,按照η=
×100%求出滑車架的機械效率;
(3)剖析1、2、3次實驗的數據得出推論;
剖析3、4次實驗的數據可知得出滑車架的機械效率與鉤碼上升的高度的關系;
(4)A.減小繩重,減小了額外功,據此剖析;
B.減少動滑輪重,降低了額外功,據此剖析;
C.由(3)知,滑車架的機械效率與鉤碼上升的高度無關,按照v=
剖析。
【點評】本題檢測滑車架的機械效率,考查注意事項、測力計讀數、功和機械效率的估算、數據剖析及影響機械效率大小的誘因。