如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示(摩擦不计).(1)由图可知,实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大?(2)若钩码3s内上升0.1m,则弹簧测力计拉力做功的功率为多大?该滑轮组的机械效率为多大?(3)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将如何变化?
问题描述:
如图为“测量滑轮组机械效率”的实验装置,钩码总重6N,弹簧测力计竖直向上匀速拉动细绳时的示数如图所示(摩擦不计).
(1)由图可知,实验时弹簧测力计对细绳的拉力为多大?
(2)若钩码3s内上升0.1m,则弹簧测力计拉力做功的功率为多大?该滑轮组的机械效率为多大?
(3)若仅增加钩码的个数,该滑轮组的机械效率将如何变化?
答
(1)由图示,弹簧测力计的分度值是0.2N,故读出弹簧测力计的示数是F=2.4N;
(2)W拉=FS=2.4N×0.3m=0.72J;
p=
=W t
=0.24w;0.72J 3s
W有用=Gh=6N×0.1m=0.6J;
η=
=W有用 W总功
=83.3%.0.6J 0.72J
(3)由机械效率公式可知,增加钩码的个数,相当于增加了有用功而额外功不变,所以机械效率增加.
答:(1)实验时弹簧测力计对细绳的拉力为2.4N,
(2)弹簧测力计拉力做功的功率为P=0.24W;该滑轮组的机械效率为η=83.3%;
(3)增大.
答案解析:(1)从图示读数,最小分度值是0.2N,(2)已知拉力的大小和拉力移动的距离S,先求拉力做的总功W,再利用功率的公式P=Wt计算功率;利用机械效率公式η=W有用W总功计算机械效率;(3)额外功不变,改变的是有用功,利用机械效率公式分析即可得知改变了有用功在总功中的比例.
考试点:滑轮(组)机械效率的测量实验.
知识点:本题考查了机械效率的探究实验以及机械效率高低的分析.