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从无重滑轮看摩擦对机械效率的影响(三)实验
用动滑轮提升重物
初中物理分组实验中滑轮的轮都是塑料做的,非常轻巧;绳用的是细线,重力也可忽略。因此,若将动滑轮的框(含钩)、轴和物体视作一个整体,滑轮就可视为无重滑轮。实验中,物体和动滑轮的总重G=2.90N。
用图2所示的动滑轮做实验。当物体匀速竖直上升时,F=1.55N;当物体匀速下降时,F=1.35N。
由平衡条件可得:
两式算得的β都为87.1%。
用图3所示的滑轮组做实验(注:实验中、左两段绳长,均远大于轮的半径,故三段绳可视作平行),当物体匀速上升时,F=1.05N;当物体匀速下降时,F=0.85N。因为物体匀速上升时图中的轮逆时针转动,物体匀速下降时图中的顺时针转动,所以物体匀速上升时右左中三段绳的拉力依次减小,物体匀速下降时右左中三段绳的拉力依次增大。这一点相当一部分初中生是能够领会的。
由平衡条件可得:
前式算得β=91.8%,后式解得β=88.3%,与动滑轮计算的结果相差不大。这一点也就说明前述的分析与实际是相符的。
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