小明实验小组做“测量滑轮组的机械效率”的实验,实验装置如图甲、乙所示。
(1)按照甲图装置实验,小明应竖直向上 拉动弹簧测力计,使钩码从 处升高到 处。由图可知拉力为 ,钩码上升的高度为 。
(2)小明实验小组又用图乙的实验装置进行实验,实验数据记录在表中。
实验次数 |
钩码重力 |
钩码上升高度 |
拉力 |
绳端移动的距离 |
机械效率 |
1 |
2.0 |
0.02 |
|
0.04 |
|
2 |
4.0 |
0.03 |
2.2 |
0.06 |
|
①根据表格中的数据,请在图乙中画出实验时绳子的绕法(要求向下拉绳子的自由端使钩码升高)。
②由表格数据可知,第一次实验时的拉力是 (结果精确到 ;第二次实验时滑轮组的机械效率是 (结果精确到 。
③由两次实验可知,用同一滑轮组提升重物时,物体越重,滑轮组的机械效率越 (选填“高”或“低” 。
搬运工人用如图所示的滑轮组将一个重120N的物体匀速提升3m,所用的拉力为50N,不计绳重及摩擦。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)动滑轮的重;
(3)若用该滑轮组同时拉4个这样的物体,拉力为多大。
某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示。
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
钩码重G/N |
4 |
4 |
6 |
钩码上升高度h/m |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
绳端拉力F/N |
1.8 |
1.6 |
1.8 |
绳端移动距离s/m |
0.3 |
0.4 |
|
机械效率η |
74.1% |
62.5% |
(1)实验中应沿竖直方向 拉动弹簧测力计。
(2)通过表中数据可分析出第2次实验是用 (选填“甲”或“乙”)图所示装置做的实验。
(3)通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论:使用不同的滑轮组提升相同的重物时,动滑轮的个数越多(动滑轮的质量越大),滑轮组的机械效率 (选填“越高”、“不变”或“越低”)。
(4)小组同学再用第2次实验中使用的装置做第3次试验,表中第3次实验中绳端移动距离s漏记,但仍然计算出第3次的机械效率η= (保留3位有效数字)。
如图是同学们探究“影响滑轮组机械效率因素”的实验装置,请完成以下问题:(忽略摩擦及绳重)
(1)实验中用到的测量工具除刻度尺外还有什么?
(2)下表记录了实验中的部分数据:请算出第4次实验中的机械效率。(只写出计算结果)
次数 |
钩码重G钩/N |
动滑轮重G动/N |
机械效率η |
1 |
2 |
0.5 |
80.0% |
2 |
3 |
0.5 |
85.7% |
3 |
4 |
0.5 |
88.9% |
4 |
4 |
1.0 |
80.0% |
(3)分析1、2、3次实验数据,你认为他们可以探究滑轮组机械效率与什么因素的具体关系?并写出你这样认为的理由。
下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据。
序号 |
动滑轮重 G动/N |
物重 G/N |
钩码上升 高度h/m |
动力 F/N |
动力作用点 移动距离 |
滑轮组的 机械效率η |
1 |
0.5 |
1 |
0.1 |
0.7 |
0.3 |
47.6% |
2 |
0.5 |
2 |
0.1 |
1.1 |
0.3 |
60.6% |
3 |
0.5 |
4 |
0.1 |
2 |
0.3 |
|
(1)请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法。
(2)第三次实验中,钩码上升0.1m所用的时间为1.5s,则动力的功率为____W,滑轮组的机械效率为____。
(3)分析表格中数据发现:用同一滑轮组提升不同重物至同一高度,提升的物重增加时,所做额外功将____,滑轮组的机械效率____(两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
甲、乙两人分别用不同的方法把重100N的物体A从地面匀速提到三楼
(1)甲用图1所示的方法,直接用绳把物体提到三楼,判断该过程绳对物体A的拉力F是否做功时,有两种分析如下表,若分析正确,在表中同一行的空格画“√”
分析一 |
物体在力F的方向上移动了距离,所以拉力F对物体做了功 |
|
|
分析二 |
物体匀速上升,其动能不变,重力势能增加 |
能量的转化可以通过做功的过程来实现.因为物体的机械能增加了,所以拉力F对物体做了功 |
|
(2)甲用20s把物体由M提到N,他对物体做功的功率多大?
(3)乙用图2所示的方法,通过滑轮把物体提到二楼,滑轮重10N,
有人计算乙做的总功过程如下:
W = F乙S ①
②
S = 6m ③
联立①②③求出W,请指出以上计算过程中的错误之处. 图2
(4)图2中,若要将150N的物体从地面匀速提到三楼,求此时的机械效率(不计绳重及摩擦).
(5) 你认为提高滑轮组的机械效率有哪些办法?至少说两种.