某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關數據記錄在表中．實驗次數鈎碼重/N鈎碼上升的高度/m繩端的...

問題詳情：

某同學用如圖所示的實驗裝置測量滑輪組的機械效率，相關數據記錄在表中．

（1）實驗中，使用滑輪組提升重物時，應豎直向上　  　拉動*簧測力計．

（2）第二次實驗中，2s內鈎碼上升的高度為0.1m，則它運動的速度為　  　m/s．

（3）第三次實驗中，繩端移動的距離為　   　m，滑輪組的機械效率為　   　．

（4）分析比較第一、二兩次實驗數據，有用功W1有　      　W2有，滑輪組的機械效率η1　　η2（兩空均選填“＞”“=”或“＜”）．由此可知，可採用　       　的方法來提高滑輪組的機械效率．

【回答】

【分析】（1）只有勻速豎直向上拉動*簧測力計，拉力大小不變，*簧測力計的示數穩定；

（2）根據鈎碼上升的高度和時間，運用速度公式v=計算鈎碼運動的速度；

（3）重物和動滑輪有三段繩子承擔，繩子移動的距離物體升高距離的3倍；根據公式η==可計算出機械效率；

（4）根據一、二次實驗中的物重、物體升高的距離計算出有用功；根據*簧測力計的拉力、*簧測力計移動的距離計算出做功，然後求出機械效率，得出結論．

【解答】解：

（1）實驗中應該勻速豎直向上拉動*簧測力計，以保**簧測力計示數穩定；

（2）鈎碼運動的速度為：v===0.05m/s；

（3）由圖示可知，滑輪組承重繩子有效股數n=3，

第3次測量中，繩端移動的距離s=nh=3×0.15m=0.45m；

滑輪組的機械效率：η3===×100%=80%；

（4）根據第1次和第2次數據可知，有用功分別為：

W有1=G1h1=4N×0.1m=0.4J；W有2=G2h2=6N×0.1m=0.6J；

總功分別為：

W總1=F1s1=1.8N×0.3m=0.54J；W總2=F2s2=2.5N×0.3m=0.75J；

機械效率分別為：

η1==×100%≈74%；η2==×100%=80%；

兩次所用滑輪組相同，但第二次物重大於第1次物重，機械效率也大於第一次的機械效率，

所以可得：使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機械效率．

故*為：（1）勻速；（2）0.05；（3）0.45m；80%；（4）＜；＜；增加物重．

【點評】滑輪組的機械效率跟提起的物重有關，跟物體升高的距離、移動的速度、繩子的繞法無關．通過增加提起的物重來提高機械效率．

知識點：機械效率

題型：實驗,探究題