(2012?溧水縣二模)某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)一滑輪組機(jī)械效率的數(shù)據(jù)如下表:
次數(shù) 鉤碼重G/N 鉤碼上升的高度h/m 拉力 F/N 細(xì)線自由端移動(dòng)的距離s/m 機(jī)械效率η/%
1 2.0 0.1 1.0 0.3 66.7
2 5.0 0.2 2.0 0.6
3 8.0 0.3 3.0 0.9 88.9
(1)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法.
(2)表格中第二次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率為
83.3%
83.3%

(3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度:克服動(dòng)滑輪的重所做的額外功
相同
相同
(填“相同”或“不同”);提升的物重增加時(shí),滑輪組的機(jī)械效率變

(4)第一次實(shí)驗(yàn)中,鉤碼上升0.1m所用的時(shí)間為1.5s,則拉力的功率為
0.2
0.2
W.
分析:(1)物體被提高的高度為h,繩子末端移動(dòng)的距離為s,則s=nh,求出繩子段數(shù)n后,按“奇動(dòng)偶定”的原則繞線.
(2)根據(jù)η=
W
W
=
Gh
Fs
求出表格中第二次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率.
(3)用同一滑輪組提升不同重物至同一高度時(shí),根據(jù)W=Gh可知克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功相等,有用功變大,所占總功的比值變大,即機(jī)械效率變大.
(4)物體上升移動(dòng)的時(shí)間和繩端移動(dòng)的時(shí)間相等,根據(jù)v=
s
t
求出繩端移動(dòng)的速度,根據(jù)P=Fv求出第一次實(shí)驗(yàn)中拉力的功率.
解答:解:
(1)繩子自由端移動(dòng)的距離為0.3m,鉤碼升高的距離為0.1m,
∴與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)為:n=
s
h
=
0.3m
0.1m
=3,
3為奇數(shù),所以繩子起始端要系在動(dòng)滑輪的掛鉤上,然后往定滑輪的邊框開(kāi)始繞線,如下圖所示.

(2)表格中第二次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率:
η=
W
W
=
Gh
Fs
=
5N×0.2m
2N×0.6m
≈83.3%.
(3)根據(jù)W=Gh可知,用同一滑輪組提升不同重物至同一高度時(shí)克服動(dòng)滑輪重力所做的額外功相等;
物體越重,所做的有用功越大,有用功占總功的比值越大,故機(jī)械效率變大.
(4)第一次實(shí)驗(yàn)中,繩端移動(dòng)的速度:
v=
s
t
=
0.3m
1.5s
=0.2m/s,
拉力的功率:
P=Fv=1N×0.2m/s=0.2W.
故答案為:
(1)如上圖所示;  
(2)83.3%;  
(3)相同;大;  
(4)0.2.
點(diǎn)評(píng):本題考查了功、功率、速度、機(jī)械效率的計(jì)算等;在繞線時(shí),繞法取決于繩子的段數(shù),當(dāng)為奇數(shù)時(shí),從動(dòng)滑輪的掛鉤開(kāi)始繞線;當(dāng)段數(shù)為偶數(shù)時(shí),從定滑輪的掛鉤開(kāi)始繞線,簡(jiǎn)稱“奇動(dòng)偶定”.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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1.5
1.5
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靜止
靜止
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