精英家教網(wǎng)海南中學(xué)實(shí)驗(yàn)探究小組在“測(cè)定滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,第1、2、3次實(shí)驗(yàn)分別利用如圖甲、乙、丙所示的裝置,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表.
次數(shù) 鉤碼重G/N 鉤碼上升
高度h/m
有用功
W/J
測(cè)力計(jì)
拉力F/N
測(cè)力計(jì)移動(dòng)
距離S/m
總功
W/J
機(jī)械效率η/%
1 2 0.1 0.2 0.9 0.3 0.27 74.1
2 4 0.1 0.4 1.6 0.3 0.48 83.3
3 4 0.1 0.4 1.1 0.5 0.55
 
(1)填寫(xiě)第3次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率.
(2)比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn),可得結(jié)論:使用同樣的滑輪組,提升的鉤碼越重,滑輪組的機(jī)械效率
 

(3)比較第2次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn),可得結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率
 

(4)如果繩重和摩擦不計(jì),丙圖中提升的鉤碼重為4N時(shí),測(cè)力計(jì)的拉力為1N,那么當(dāng)提升的鉤碼重為9N時(shí),該滑輪組的機(jī)械效率是
 
分析:(1)根據(jù)第3次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),利用η=
W
W
即可求出機(jī)械效率;
(2)在第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)中,使用的滑輪組相同,但提升的重物不同,則機(jī)械效率也不同.
(3)在第2次實(shí)驗(yàn)和第3次實(shí)驗(yàn)中,提升的重物相同,而動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同,則機(jī)械效率也不同.
(4)首先根據(jù)丙圖確定承擔(dān)物重的繩子段數(shù),然后根據(jù)拉力和鉤碼重計(jì)算出動(dòng)滑輪重;再根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算.
解答:解:
(1)第3次實(shí)驗(yàn)中,機(jī)械效率:η=
W
W
×100%=
0.4J
0.55J
×100%≈72.7%;
(2)比較甲、乙裝置和第1次、第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,裝置相同,物重不同,機(jī)械效率不同,故得出的結(jié)論:使用同樣的滑輪組,提升的鉤碼越重,滑輪組的機(jī)械效率越大;
(3)比較乙、丙裝置和第2次、第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,裝置不同,物重相同,機(jī)械效率不同,故得出的結(jié)論:使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí),動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多,滑輪組的機(jī)械效率越;
(4)根據(jù)丙圖可知,n=5,則F1=
1
5
(G1+G動(dòng)),故G動(dòng)=5F1-G1=5×1N-4N=1N;
F2=
1
5
(G2+G動(dòng))=
1
5
(9N+1N=)=2N,
故滑輪組的機(jī)械效率:η=
W
W
×100%=
G2h
F2s
×100%=
G2
5F2
×100%=
9N
5×2N
×100%=90%.
故答案為:(1)72.7;(2)越大;(3)越。唬4)90%.
點(diǎn)評(píng):此實(shí)驗(yàn)主要是測(cè)滑輪組的機(jī)械效率,主要探究了影響滑輪組的機(jī)械效率的因素.知道物體越重,做的有用功越多,機(jī)械效率越高;動(dòng)滑輪越多,所做的額外功越多,滑輪組的機(jī)械效率越低.
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