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如图为“测量滑轮组机械效率 的实验装置.钩码总重6N.用2.4N竖直向上的拉力匀速拉动细绳.钩码上升0.1m所需的时间为3s.求:(1)有用功为 J和滑轮组的机械效率为 .(2)拉力做功的功率 W.(

作者:bjdoctor网 阅读量:32

如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,用2.4N竖直向上的拉力匀速拉动细绳.钩码上升0.1m所需的时间为3s.求:
(1)有用功为________J和滑轮组的机械效率为________.
(2)拉力做功的功率________W.
(3)如果将图中钩码只数增加,此滑轮组的机械效率将________(填“增大”“减小”或“不变”).

试卷题目答案

解:(1)W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J
由图知:此滑轮组由3段绳子承担物重,所以s=3h=3×0.1m=0.3m
W=FS=2.4N×0.3m=0.72J
∴η=×100%=×100%=83.3%.
(2)拉力的功率:P===0.24W.
(3)整个滑轮组保持不变,即额外功不变.因为对重物做的功为有用功,钩码只数增加,即增大了有用功,机械效率就会增大.
故答案为:(1)0.6J,83.3%;(2)0.24W;(3)增大.
分析:(1)有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积,即W有用=Gh;总功等于拉力和绳端移动距离的乘积,即W=FS,由图可知,用来承重动滑轮的绳子段数为3段,所以绳子移动的距离为物体上升高度的3倍;机械效率等于有用功和总功的比值,即η=×100%.
(2)拉力的功率可以用公式P=计算.
(3)机械效率表示有用功占总功的百分比.用滑轮组提起重物时,对重物做的功为有用功,克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功是额外功.总功是有用功和额外功的总和,所以有用功和额外功的大小都会影响机械效率的大小.
点评:(1)滑轮组做的有用功是提升物体重力做的功,额外功是克服动滑轮重力和绳子重力及摩擦做的功,总功是拉力做的功,机械效率等于有用功和总功的比值.
(2)同一滑轮组机械效率不是固定不变的,提升物体越重,机械效率越大.
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