用如图*所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动*簧测力计,计算并绘出η...
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用如图*所示的装置来探究滑轮组的机械效率η与物重G物的关系,改变G物,竖直向上匀速拉动*簧测力计,计算并绘出η与G物关系如图乙所示,若不计绳重和摩擦,则下列说法正确的是( )
A.同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,最终将超过100%
B.G物不变,改变图*中的绕绳方式,滑轮组机械效率将改变
C.此滑轮组动滑轮的重力为2N
D.当G物=6N时,机械效率η=66.7%
【回答】
D【考点】滑轮(组)的机械效率.
【分析】A、使用机械时,人们为完成某一任务所必须做的功叫有用功;对完成任务没有用,但又不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功.有用功与总功的比值叫机械效率;
B、G物不变,改变图*中的绕绳方式,改为2段绳子承担,分别将同一物体匀速提高到相同高度,做的有用功相同;由题知,忽略绳重及摩擦,所做的额外功为提升动滑轮做的功,由W额=Gh可知额外功相同,又因为总功等于有用功加上额外功,所以总功相同,所以可以得出两图的机械效率相同;
C、结合图中信息,根据η====求得动滑轮的重力;
D、当G物=6N时,根据η====求得机械效率.
【解答】解:A、使用滑轮组时,克服物重的同时,不可避免地要克服动滑轮重、摩擦和绳子重做额外功,所以总功一定大于有用功;由公式η=知:机械效率一定小于1,即同一滑轮组机械效率η随G物的增大而增大,但最终不能超过100%,故A错误;
B、G物不变,改变图*中的绕绳方式,如图所示,
因为此图与题干中*图将同一物体匀速提高相同的高度,所以所做的有用功相同,
忽略绳重及摩擦时,额外功:W额=G轮h,即额外功W额相同,
又因为W总=W有+W额,所以总功相同,
由η=可知,两装置的机械效率相同,即η1=η2.故B错误;
C、由图可知,G=12N,此时η=80%,
则η=====,即80%=,
解得G动=3N,故C错误;
D、G物=6N时,机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈66.7%.故D正确.
故选D.
知识点:机械效率
题型:选择题
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