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小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用右图所示中的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出...

小明做“测滑轮组机械效率”实验时,用右图所示中的滑轮,组装成滑轮组,请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法.用此滑轮组将重为3.6N的物体匀速提起时,拉力的功率为0.36W,滑轮组的机械效率为75%.
(忽略摩擦及绳重)求:
(1)绳子自由端移动的速度和动滑轮的总重.
(2)若用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将如何改变?

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滑轮组使用时要最省力绳子股数应最多,本题最多可以绕出4股绳子. (1)利用公式η=求出F,再利用公式P=Fv求出绳子自由端移动的速度v; W额外=G动h,W有用=Gh,再利用η=求出动滑轮重力G动. (2)当提升物体的重力减小时,有用功减小,额外功不变,故其机械效率减小,或找到机械效率的表达式,判断出η的变化. 【解析】 最省力时绕4股绳子,根据“奇动偶定”法则,4股应从定滑轮挂钩上开始绕绳子,绕法如图,绳子段数n=4. (1)因为所以拉力为 由于P=Fv所以绳子自由端移动速度为 由于忽略摩擦及绳重,则 所以动滑轮重 答:绳子自由端移动的速度为0.3m/s,动滑轮的总重为1.2N. (2)由于忽略摩擦及绳重, 所以当提升的物体重力减小时,滑轮组机械效率减小. 答:用此滑轮组提起小于3.6N的重物时,其机械效率将减小.
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考点分析:
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斜面与水平面夹角小车的重力G/N斜面的粗糙程度斜面的高度h/m沿斜面拉力F/N斜面长S/m有用功
W/J
总功
W/J
机械效率%
20°2.1玻璃面0.090.60.50.1890.3063
30°2.1玻璃面0.211.10.50.4410.5580.2
45°2.1玻璃面0.361.80.5   
45°2.1棉布面0.362.00.50.7561.0075.6
(1)此探究实验是采用了______的物理研究方法.
(2)请将上表中空格补充完整.
(3)请你根据表中的实验数据,得出要探究的实验结论:
结论一:______
结论二:______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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