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(2009•鼓楼区二模)在“再探动滑轮“实验中,分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离S、钩码所受重力G和上升高度h,改变钩码数量再重复上述步骤2次.(如图所示)(不计绳重和摩擦)

题目详情
(2009•鼓楼区二模)在“再探动滑轮“实验中,分别测出绳受到的拉力F、手移动的距离S、钩码所受重力G和上升高度h,改变钩码数量再重复上述步骤2次.(如图所示)(不计绳重和摩擦)
(1)额外功为______(用题中给的物理量符号表示);
(2)只测钩码重G和绳受到的拉力F,机械效率表达式是
G
2F
×100%
G
2F
×100%

(3)不测绳受到的拉力,只测钩码重G和______,也能算出机械效率.
▼优质解答
答案和解析
(1)①图示的装置是提升钩码,克服钩码的重力做的功是有用功,等于钩码重力和提升高度的乘积,即W有用=Gh;
②绳子自由端拉力做的功是总功,等于拉力和绳子自由端移动距离的乘积,即W=FS;
③绳子自由端移动的距离S和物体提升的高度h之间的关系是S=nh,其中n指的与动滑轮相连的绳子段数.
(2)①该装置的额外功W额外=W-W有用=FS-Gh;
②只测钩码重G和绳受到的拉力F,机械效率:η=
W有用
W
×100%=
Gh
FS
×100%=
Gh
Fnh
×100%=
G
Fn
×100%;
③不测绳受到的拉力,只测钩码重G和动滑轮重G′,则有用功W有用=Gh;
总功等于对钩码和动滑轮总共做的功,即W=(G+G′)h;
机械效率:η=
W有用
W
×100%=
Gh
(G+G′)h
×100%=
G
G+G′
×100%.
故答案为:(1)FS-Gh;(2)
G
2F
×100%;(3)动滑轮重G′.
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