Question

12．在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明利用兩組滑輪組進(jìn)行了多次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得第1組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第2組數(shù)據(jù)，截取實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	動滑輪重 G動/N	物重 G物/N	鉤碼上升的 高度h/m	動力 F/N	動力作用點(diǎn)移動的距離s/m	滑輪組的機(jī) 械效率η/%
1	0.5	4	0.1	2	0.3	66.7%
2	1	4	0.1	1.6	0.5

已知：實(shí)驗(yàn)中所提物體下表面的面積為10cm²，
（1）當(dāng)所提物體平放在水平桌面上時，寫出物體對桌面的壓力大小等于重力的理由．
（2）物體平放在水平桌面時對桌面的壓強(qiáng)．
（3）對比表中1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請具體寫出分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論的過程．

Answer 1

分析 （1）一對相互作用力是作用在不同物體上，大小相等、方向相反、作用在同一直線上；
（2）物體對桌面的壓力就等于物體本身重力，再利用壓強(qiáng)公式P=$\frac{F}{S}$即可求出答案；
（3）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；
比較實(shí)驗(yàn)1、2的條件和機(jī)械效率大小，可得出提升物體的重力大小對滑輪組機(jī)械效率的影響．

解答 解：
（1）重力為G的物體放在水平桌面上，桌面對物體的支持力大小為N，物體對桌面的壓力大小為N'，可知：N=G，依據(jù)牛頓第三定律可知：N=N'，所以，N'=G，即物體對桌面的壓力的大小等于物體所受重力的大小．
（2）物體對水平桌面的壓力為：F=G=4N；
物體平放在水平桌面時對桌面的壓強(qiáng)為：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4×10³Pa；
（3）第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$=50%；
實(shí)驗(yàn)1、2中，提升的物重相同，動滑輪的重力不同，動滑輪的重力越大，機(jī)械效率越低，因此可得出：在被提升的重物一定時，所用滑輪組的動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．
故答案為：（1）見解答過程；（2）物體平放在水平桌面時對桌面的壓強(qiáng)為4×10³Pa；（3）見解答過程．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對平衡力和相互作用力的特點(diǎn)的了解、壓強(qiáng)的計(jì)算和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力，利用好控制變量法是關(guān)鍵．