小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组
问题描述:
小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用图中所示的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%.(忽略摩擦及绳重)
求:(1)绳子*端移动的速度和动滑轮的总重.
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?说明理由.
答
最省力时绕4股绳子,根据“奇动偶定”法则,4股应从定滑轮挂钩上开始绕绳子,绕法如图,绳子段数n=4.
(1)因滑轮组的机械效率η=
×100%=W有 W总
×100%=Gh Fs
×100%=Gh Fnh
×100%,G nF
所以绳端的拉力:
F=
=G nη
=1.2N,3.6N 4×75%
由P=
=W t
=Fv可得,绳子*端移动速度:Fs t
v=
=P F
=0.3m/s,0.36W 1.2N
由F=
(G+G动)可得,动滑轮的总重:1 n
G动=nF-G=4×1.2N-3.6N=1.2N;
(2)由于忽略摩擦及绳重,则滑轮组的机械效率:
η=
×100%=W有 W总
×100%=Gh Gh+G动h
×100%=G G+G动
×100%,1 1+
G动 G
当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小.
答:(1)绳子*端移动的速度为0.3m/s,动滑轮的总重为1.2N;
(2)用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将减小.