某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示,实验装置如图所示:
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
钩码重 G /N | 4 | 4 | 6 |
钩码上升高度 h /m | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
绳端拉力 F /N | 1.8 | 1.4 | 2.4 |
绳端移动距离 s /m | 0.3 | 0.4 | 0.3 |
机械效率 | 74% | | 83% |
( 1 )第 2 次实验中测得的机械效率为 __________ ;
( 2 )通过表中数据可分析出第 2 次实验是用 __________ (填 “ 甲 ” 、 “ 乙 ” )图做的实验;
( 3 )比较 1 和 2 两次的实验数据,可以看出滑轮组的机械效率与 __________ 有关;
( 4 )若将甲图中的滑轮组换一种绕绳方法,请在图丙中画出绳子的绕法 __________ ;通过实验可知,滑轮组的机械效率与绳子的绕法 __________ (选填 “ 有关 ” 、 “ 无关 ” )。
71.4% 乙 动滑轮的重力大小 无关
【详解】( 1 ) [1] 根据表中数据,第 2 次实验中测得的机械效率为
( 2 ) [2] 根据表中第 2 次实验数据可知,滑轮组绳子的有效段数为
根据上图可知是用乙图做的实验。
( 3 ) [3] 比较 1 和 2 两次的实验数据可知,提升重物的重力相同,但第 2 次实验要克服 2 个动滑轮的重力做功,第 2 次实验的机械效率较低,可以看出滑轮组的机械效率与动滑轮的重力大小有关。
( 4 ) [4] 甲图中为一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,绳子的有效段可为 2 或 3 ,甲中绳子的有效段数为 3 ,在图丙中画出绳子有效段数为 2 的绕法,如下所示:
[5] 甲、丙图中,绳子的绕法不同,根据 W = Gh ,提升同一重物到相同高度做的有用功是相同的,两图中克服摩擦力及克服动滑轮的重力做的额外功也是相同的,故总功是相同的,根据
滑轮组的机械效率相同,故滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关。