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【题目】如图所示,是测量滑轮组机械效率的实验装置.

(1)用弹簧测力计竖直向上缓慢拉动重为5N的钩码,由图示可知拉力大小为 N,将弹簧测力计向上移动12cm,则钩码上升的高度为 cm,该滑轮组的机械效率是 (结果保留到0.1%).

(2)提高机械效率的主要办法是改进结构,使它更轻巧.若如图装置中动滑轮的重为G1,用它提升一重物,滑轮组的机械效率为75%;改用一个轻质材料制作的重为G2的动滑轮后,再提升同一重物,滑轮组的机械效率提高到了90%,则G2与G1之比为 (不计绳重及各处的摩擦).

【答案】(1)2.4;4;69.4%;(2)1:3

【解析】

试题分析:(1)由图知,测力计的分度值为0.2N,示数为2.4N;由图知,滑轮组由3段绳子承担物重,由题意知,s=12cm,则h=s=1/3×12cm=4cm;η=W有用/W×100%=Gh/Fs×100%≈69.4%;(2)使用一个重力为G1的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物G,设把重物G提起h,此时滑轮组的机械效率为:η=W有用/W=Gh/(G+G1)h=G/(G+G1),所以,75%=G/(G+G1),所以,G1=G﹣﹣①同理使用一个重力为G2的动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组匀速提升一个重物G,设把重物G提起h,此时滑轮组的机械效率为:90%=G/(G+G2),所以,G2=G﹣﹣②/得,G2/G1=1:3。

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(2)如果将这些燃油完全燃烧释放的能量用来烧水,可以将1×104千克的水从20℃提高到100℃,请问烧水的效率是多少?[已知每升燃油完全燃烧放出的热量为3.2×107J,水的比热容c= 4.2×103J/(kg·℃)]

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