如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动

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如图所示是小海同学“研究定滑轮和动滑轮特点”的实验装置他按图示提起钩码时注意保持弹簧测力计匀速移动~

(1)在(c)中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用动滑轮时省力;(2)在(a)中,拉力F=1N=G=1N,但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向;(3)(b)中拉力移动的距离为0.2m,(c)中拉力移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离;(4)根据s=nh可得,绳子股数n=sh=0.4m0.2m=2,∵F=12(G+G动)∴动滑轮重为G动=2F-G=2×0.6N-1N=0.2N;(5)根据(a)中数据,定滑轮的机械效率为η定=W有用W总×100%=GhFs×100%=1N×0.2m1N×0.2m×100%=100%,根据(c)中数据,动滑轮的机械效率为η动=W有用W总×100%=GhFs×100%=1N×0.2m0.6N×0.4m×100%≈83.3%,由此可知,定滑轮和动滑轮的机械效率的大小关系是:η定>η动,根据公式η=W有用W总=W有用W有用+W额可知,要想提高动滑轮的机械效率,可以减小是用动滑轮过程中的额外功或增大有用功,所以可以减小动滑轮重或增大物重.故本题答案为:(1)能省力;(2)可以改变力的方向; (3)费距离;(4)0.2;(5)大于;减小动滑轮重;增大物重.

(1)由表中数据可看出,使用定滑轮时,F 1 ≠G,这是由于没有考虑弹簧测力计外壳的重力,使用动滑轮时,F 2 ≠G/2,这是由于没有考虑动滑轮的重力;(2)使用定滑轮时,将测力计倒过来使用(或水平拉动测力计或先测出测力计重力);使用动滑轮时,要先测出钩码和动滑轮的总重,然后比较拉力与总重的关系(或采用轻质滑轮或增加钩码重)。

(1)在(c)中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用动滑轮时省力;
(2)在(a)中,拉力F=1N=G=1N,但是向下用力,故使定滑轮可以改变用力的方向;
(3)(b)中拉力移动的距离为0.2m,(c)中拉力移动的距离为0.4m,故使用动滑轮费距离;
(4)根据s=nh可得,绳子股数n=
s
h
=
0.4m
0.2m
=2,
∵F=
1
2
(G+G
∴动滑轮重为G=2F-G=2×0.55N-1N=0.1N;
故本题答案为:(1)能省力;(2)可以改变力的方向;(3)费距离;(4)0.1.


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