小明和小华在“测滑轮组机械效率”的实验中,一起组装好如图所示的实验装置,他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置.
(1)小红应该______拉动弹簧测力计,使钩码升高,并由弹簧测力计读出拉力为2N,同时小华用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重(N) | 弹簧测力计提升的高度(m) | 有用功(J) | 总功(J) | 机械效率 |
4 | 0.2 | 0.4 | 0.4 | 100% |
(2)小明和小红测得滑轮组的机械效率为100%,他们意识到出现了错误,请你帮助找出原因______.
(3)该滑轮组的机械效率实际为
(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”),要提高改滑轮组的机械效率还可以______.
【答案】(1)竖直向上匀速;(2)绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m;(3)66.7%;
(4)变大;减小动滑轮的重力.
【解析】(1)实验时应竖直匀速拉动测力计.
(2)由图示滑轮组求出滑轮组承重绳子的股数,然后确定绳子自由端移动的距离.
(3)根据实验数据,应用效率公式求出滑轮组效率.
(4)根据影响滑轮组效率的因素分析答题.
解:(1)小红在进行实验时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计,此时绳子的拉力等于测力计示数.
(2)由图示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,钩码上升高度h=0.1m,
则测力计移动距离s=nh=3×0.1m=0.3m,由表中实验数据可知,测力计移动距离为0.2m,测力计移动距离错误,
从而导致滑轮组效率错误.
(3)滑轮组效率η=×100%=×100%=×100%≈66.7%.
(4)提升的钩码重增加到6N,有用功增加,有用功在总功中的比重增大,则该滑轮组的机械效率将变大;减小动滑轮的重力、减小摩擦、增大提升重物的重力都可以提供滑轮组的机械效率.
故答案为:(1)竖直向上匀速;(2)绳子自由端移动的距离应该是0.3m,不等于0.2m;(3)66.7%;
(4)变大;减小动滑轮的重力.
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