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如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他在2s内做了2.4J的有用功使...

如图所示是小明同学测滑轮组机械效率的实验装置图.他在2s内做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m,不计绳重及摩擦.请你回答:
(1)弹簧测力计匀速向上运动的速度?
(2)该滑轮组的机械效率是多少?若仅增加钩码的个数,在不考虑滑轮的摩擦时,该滑轮组有机械效率将如何变化?
(3)根据题目所提供的相关信息,还可以求出其它一些物理量.请从中任选两个并加以解答.

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首先根据动滑轮由几段承担,来确定滑轮组的绳子段数,然后根据公式逐个计算. (1)弹簧测力计运动的速度用v=计算; (2)滑轮组机械效率用η=计算;由于W用=G物h,分析仅增加钩码的个数引起的W用的变化;根据η=1-分析可知; (3)根据题目所提供的相关信息,找出其它的物理量信息,应根据已知数据中进行最简单的计算就能求出的物理量. 【解析】 由图可知:动滑轮由3段绳子承担,则滑轮组的绳子段数n=3. (1)弹簧测力计匀速向上运动的距离:S=nh=3×0.4m=1.2m; 则运动的速度:v===0.6m/s; 答:弹簧测力计匀速向上运动的速度是0.6m/s. (2)∵测力计的示数是2.5N;则W总=Fs=2.5N×1.2m=3J;       又W用=2.4J; ∴滑轮组机械效率用η=×100%=×100%=80%; 当仅增加钩码的个数时,由W用=G物h可知: 利用滑轮组时的所做的有用功增加; 而滑轮组的W额没有变化,则W总的增加; 根据η===1-可知: 在W额不变的条件下,随W总的增加而减小, 所以1-的值增大,即机械效率增大; 答:该滑轮组的机械效率是80%;若仅增加钩码的个数,在不考虑滑轮的摩擦时,该滑轮组有机械效率将增大. (3)由做了2.4J的有用功使重物匀速上升了0.4m可求: 物体的重力:G物===6N; 根据滑轮组的绳子段数n=3和重物上升0.4m可求: 弹簧测力计向上运动的距离:S=nh=3×0.4m=1.2m;S=1.2m.
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考点分析:
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加热的时间/min123456789
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        实验次数
物理量
l23
钩码重G/N446
钩码上升高度h/m0.10.10.1
绳端拉力F/N1.81.42.4
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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