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11.小明測量如圖所示中甲、乙兩不同滑輪組的機械效率,他勻速拉動彈簧測力計,正確操作并將實驗數(shù)據記錄如表:(繩重、摩擦和彈簧測力計自重均不計):
滑輪組物體重G/N物體上升的高度h/N拉力
F/N
繩自由端移動的距離s/m機械
效率η
30.120.275%
30.120.3
(1)甲圖中定滑輪的作用是改變力的方向.
(2)乙滑輪組的機械效率為50%.
(3)甲、乙滑輪組機械效率不同的原因是動滑輪重不同.
(4)甲滑輪組中動滑輪的重力是1N.
(5)若甲滑輪組提升的物體重從3N增加到5N,其機械效率將變大(變大/不變/變。

分析 (1)定滑輪不省力,但可以改變力的方向;
(2)知道物體重、物體升高的距離、拉力、繩自由端移動的距離,根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出機械效率.
(3)滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關,跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關系.
(4)根據甲滑輪組,確定繩子的股數(shù),不計摩擦,F(xiàn)=$\frac{1}{n}$(G+G),據此求出動滑輪的重力.
(5)同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機械效率越高.

解答 解:
(1)定滑輪是等臂杠桿,使用時不省力,但是可以改變力的方向;
(2)乙滑輪組的機械效率為:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%=50%;
(3)繩重、摩擦和彈簧測力計自重均不計時,滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、提起物體的重有關,在提起的物體重相同時,機械效率不同,是因為動滑輪重力不同;
(4)由圖甲可知,滑輪組繩子的股數(shù)為n=2,
因為繩重、摩擦均不計,根據F=$\frac{1}{n}$(G+G)可得,
動滑輪重為:G=2F-G=2×2N-3N=1N.
(5)因為同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機械效率越高,所以對于甲滑輪組提起的物體重從3N增加到5N,其機械效率將升高.
故答案為:(1)改變力的方向;(2)50%;(3)動滑輪重不同;(4)1;(5)變大.

點評 (1)本題主要考查有用功、總功、機械效率的計算.
(2)滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關.同一滑輪組,提起的物體越重,滑輪組的機械效率越高.

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