如圖所示為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6 N，彈簧測力豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示。(摩擦不計(jì))

(1)由圖可知，實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)對(duì)細(xì)繩的拉力為多大?

(2)若鉤碼在3 s內(nèi)上升0．3 m，則鉤碼上升的速度為多大?

(3)彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為多大?

(4)該滑輪組的機(jī)械效率為多大?

(5)若在原來的鉤碼下再增掛兩個(gè)鉤碼，該滑輪組的機(jī)械效率將如何變化?

 

【答案】

 （1）2.4N；（2）0.1m/s；（3）0.72W（4）83.3％（5）若僅增加兩個(gè)鉤碼的個(gè)數(shù)，由公式η＝G/(G+G動(dòng))＝1/[1＋(G動(dòng)/G)]可知，當(dāng)G動(dòng)不變時(shí)，η隨著鉤碼重量G的增大而增大，所以該滑輪組的機(jī)械功率將變大。

【解析】（1）由圖示，彈簧測力計(jì)的分度值是0.2N，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)是F=2.4N；

（2）鉤碼上升的速度：v=s/t=0.3m/3s=0.1m/s；

（3）若鉤碼3s內(nèi)上升0.3m，繩子自由端上升　s＝nh＝3×0.3m＝0.9m，彈簧測力計(jì)拉力做的功為：W總＝Fs＝2.4N×0.9m＝2.16J，

所以彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為P＝W總/t＝2.16J、3s＝0.72W

（4）由于W有用＝Gh＝6N×0.3m＝1.8J。

所以該滑輪組的機(jī)械效率為　η＝W有用/W總＝1.8J/2.06J≈83.3％

（5）若僅增加兩個(gè)鉤碼的個(gè)數(shù)，由公式η＝G/(G+G動(dòng))＝1/[1＋(G動(dòng)/G)]可知，當(dāng)G動(dòng)不變時(shí)，η隨著鉤碼重量G的增大而增大，所以該滑輪組的機(jī)械功率將變大。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

小華同學(xué)用有掛鉤的塑料吸盤來“估測大氣壓的值”，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：將蘸水的吸盤按在平滑的玻璃板上，擠出里面的空氣，按住玻璃板，用彈簧測力計(jì)鉤著吸盤上的掛鉤，緩慢往上拉，記錄吸盤剛剛脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)，再測量出吸盤與玻璃板的接觸面積，即可算出大氣壓的值，如圖所示．實(shí)驗(yàn)室提供的器材是：量程為10N的彈簧測力計(jì)1只，底面積為3cm2的吸盤，平滑玻璃板．實(shí)驗(yàn)時(shí)，他發(fā)現(xiàn)當(dāng)彈簧測力計(jì)拉至讀數(shù)最大時(shí)，吸盤仍未脫離玻璃板，實(shí)驗(yàn)室又沒有量程更大的彈簧測力計(jì)，他認(rèn)為可運(yùn)用其他器材結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)來解決這一問題．
（1）請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)兩種不同的實(shí)驗(yàn)方案，要求：先確定所需的器材（除量程為10N的彈簧測力計(jì)1只、底面積為3cm2的吸盤和平滑的玻璃板外），再簡要說明你是如何運(yùn)用物理知識(shí)解決這一問題的？（不增加彈簧測力計(jì)的個(gè)數(shù)）
[方案一]器材：
輕質(zhì)杠桿，細(xì)繩，鐵架臺(tái)
輕質(zhì)杠桿，細(xì)繩，鐵架臺(tái)
；說明：
利用省力杠桿，在一端用量程較小的彈簧測力計(jì)的拉力，在另一邊可獲得較大的拉吸盤的力
利用省力杠桿，在一端用量程較小的彈簧測力計(jì)的拉力，在另一邊可獲得較大的拉吸盤的力

[方案二]器材：
定滑輪，鉤碼，細(xì)繩，鐵架臺(tái)
定滑輪，鉤碼，細(xì)繩，鐵架臺(tái)
；說明：
用鉤碼作為配重，利用鉤碼的重力來增加對(duì)吸盤的拉力
用鉤碼作為配重，利用鉤碼的重力來增加對(duì)吸盤的拉力

（2）該實(shí)驗(yàn)只能粗略測出大氣壓的值，結(jié)果并不精確，請(qǐng)指出你所設(shè)計(jì)的方案中產(chǎn)生誤差的主要原因有哪些？（寫出2點(diǎn)即可）
①
方案一中：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點(diǎn)正下方等
方案一中：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、杠桿有自重且杠桿重心不在懸點(diǎn)正下方等
；
②
方案二：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等
方案二：吸盤中排氣不清（或有少量空氣）、氣密性不好、吸盤脫離玻璃板時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)不準(zhǔn)確、彈簧測力計(jì)自身有重力、滑輪與軸間有摩擦等
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2012?紅橋區(qū)二模）如圖所示為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N，彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示．（摩擦不計(jì)）
（1）若鉤碼3S內(nèi)上升0.1m，則彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為多大？該滑輪組的機(jī)械效率為多大？
（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪的機(jī)械效率將如何變化？

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科目：初中物理 來源： 題型：

如圖所示，小紅和同學(xué)們使用輕繩、幾個(gè)相同的滑輪分別進(jìn)行機(jī)械效率的測量．實(shí)驗(yàn)中，他們沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，正確的操作并將部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表
次數(shù) G/N F/N h/m s/m W物 W攀 η
1 2
1.2
1.2
 0.1 0.2 0.2 0.24 83.3%
2 2 0.9 0.1 0.3 0.2 0.27
74.1%
74.1%
（1）將甲圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)填入表格中．
（2）第2次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為
74.1%
74.1%

（3）比較實(shí)驗(yàn)1、2影響這兩次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率不同的主要因素是
摩擦力
摩擦力
．

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科目：初中物理 來源： 題型：

（2011?豐臺(tái)區(qū)二模）如圖所示是學(xué)校物理興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的測量空氣密度的裝置示意圖．其中C是氫氣球，DE是以O(shè)點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿．滑輪B掛在氫氣球下，細(xì)繩繞過滑輪B，分別豎直提升配重A與杠桿D端，彈簧測力計(jì)再杠桿E端豎直向上拉動(dòng)杠桿．配重A的質(zhì)量是3kg，OD：OE=1：2，滑輪重G輪=2N氫氣球球皮重為10N．第一組同學(xué)制作的氫氣球體積V1=2m3，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，彈簧測力計(jì)的示數(shù)F1=3N．杠桿和細(xì)繩所受的重力和摩擦力忽略不計(jì)，氫氣的密度ρ=0.09kg/m3，g=10N/kg．
求：（1）空氣的密度．
（2）第二組同學(xué)制作的氫氣球體積為V2=3m3，當(dāng)杠桿水平平衡時(shí)，為了使量程為0-5N的測力計(jì)不超量程，需將支點(diǎn)位置調(diào)整到O′，O′D：O′E至少應(yīng)為多少．
（3）若第一組裝置中配重A對(duì)地面壓強(qiáng)為p1，第二組裝置中配重A對(duì)地面的壓強(qiáng)為p2，p1：p2應(yīng)為多少．

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科目：初中物理 來源：2012年天津市紅橋區(qū)中考物理二模試卷（解析版） 題型：解答題

如圖所示為“測量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置，鉤碼總重6N，彈簧測力計(jì)豎直向上勻速拉動(dòng)細(xì)繩時(shí)的示數(shù)如圖所示．（摩擦不計(jì)）
（1）若鉤碼3S內(nèi)上升0.1m，則彈簧測力計(jì)拉力做功的功率為多大？該滑輪組的機(jī)械效率為多大？
（2）若僅增加鉤碼的個(gè)數(shù)，該滑輪的機(jī)械效率將如何變化？

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