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小丽同学用如图所示的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率”的实验,已知每个钩码质量为5...

小丽同学用如图所示的滑轮组做“测定滑轮组的机械效率”的实验,已知每个钩码质量为50g,(1)在图中画出滑轮组绳子的绕法,要求施力方向竖直向上.
(2)将钩码匀速竖直向上提升20cm,弹簧测力计的示数为0.8N,则此过程对钩码所做的有用功为______J,动力所做的总功为______J,滑轮组的机械效率为______
(不计绳重和摩擦,g取10N/kg).
(3)若减少两个钩码,则滑轮组的机械效率将______(选填“增大”、“减小”或“不变”)

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(1)滑轮组绳子的绕法,在实验中,有两种:一是绳子先系在定滑轮的固定挂钩上,然后再绕过下面的动滑轮--上面的定滑轮这样反复;二是绳子先系在动滑轮的固定挂钩上,然后再绕过上面的动滑轮--下面的定滑轮这样反复.但在具体题目中,要根据题目的要求来决定绕法.本题中是要求施力方向竖直向上,也就是说最后绳子必须从动滑轮绕出来,从而再往回画. (2)利用滑轮组做功时,对钩码所做的功为有用功,计算公式为W=Gh.动力(手的拉力)做的功为总功,计算公式为W=FS.而根据拉重物的绳子有几段,S就是h的几倍. (3)机械效率是有用功占总功的比率,而总功是由有用功(对重物做的功)和额外功(机械损耗带来的)组成.所以改变机械效率的大小有两种方法:一、在机械不变的情况下(额外功不变),有用功越多,机械效率就越大;二、在有用功不变的情况下(对重物做的功不变),额外功越少(减轻动滑轮的重,加润滑油等),机械效率就越大. 【解析】 (1)画图时由弹簧测力计开始下笔,由于要求施力方向竖直向上, 所以是从弹簧测力计下笔,然后先到动滑轮,再逐一绕过,具体图形在下面解答中. (2)有用功是对重物做的功,题目图中所拉钩码有4个, 总质量就是4×50g=0.2kg,向上拉升了20cm=0.2m, 所以W有用=Gh=mgh=0.2×10×0.2=0.4J; 总功是拉力所做的功,拉力为弹簧测力计示数0.8N; 由于此滑轮组有3段绳子在拉钩码,所以拉力移动的距离S=3h=3×0.2=0.6m; 则拉力做的总功W总=FS=0.8×0.6=0.48J.所以机械效率η==≈83.3%. (3)减少了两个钩码,则在额外功不变的情况下,有用功就减少了,所以机械效率就减小了. 故答案为: (1)如图; (2)0.4、0.48、83.3%; (3)减小.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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