【題目】小玲在“測(cè)量滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用如圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表格:

實(shí)驗(yàn)
次數(shù)

物重
G/N

物體上升的高度h/cm

測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N

測(cè)力計(jì)移動(dòng)的離s/cm

1

6

5

2.5

15

2

6

10

2.5

20

3

6

15

2.5

45


(1)分析表中數(shù)據(jù),回答以下問(wèn)題:
①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是
②第3次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是
③由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度 . (填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”).
(2)小紅在小鈴實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,多使用一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn),如圖乙所示.
①小紅多使用一個(gè)滑輪,目的是為了改變
②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí),若忽略繩重及摩擦,它們的機(jī)械效率(選填“相同”或“不相同”).理由是
③但在實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),計(jì)算出來(lái)兩者的機(jī)械效率并不相同,且乙圖的機(jī)械效率比甲圖的要大一些,下列說(shuō)法中,解釋合理的是
A、乙圖 多使用一個(gè)滑輪,多做了額外功
B、乙圖多使用一個(gè)滑輪,少做了額外功
C、乙圖多使用一個(gè)滑輪,繩子的摩擦阻力大一些
D、乙圖的彈簧測(cè)力計(jì)向下拉時(shí),內(nèi)部的彈簧受到重力作用致使讀數(shù)偏。

【答案】
(1)20;80%;無(wú)關(guān)
(2)拉力方向;相同;兩滑輪組所做的有用功和額外功都相同;D
【解析】解:(1)①由圖甲可知,通過(guò)動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=3,即s=3h,由表中數(shù)據(jù)可知,第2次實(shí)驗(yàn)分析可知測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離:s=3×10cm=30cm,所以錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是20;②由第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,滑輪組的機(jī)械效率為:
η= = = ×100%=80%;③由η= 使用同一滑輪組n值相同,由三次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),三次實(shí)驗(yàn)的物重相同,測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同,所以三次機(jī)械效率相同,但在三次實(shí)驗(yàn)中物體上升高度不同,所以可知:同一滑輪組機(jī)械效率的高低與物體上升高度無(wú)關(guān);(2)①由圖乙知增加了一個(gè)定滑輪,根據(jù)定滑輪特點(diǎn)可知,這樣可以改變繩子自由端拉力的方向;②這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí),若忽略繩重及摩擦,他們做的有用功相同,額外功也一樣,因此總功相同,也就是機(jī)械效率不變;③由甲圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上拉繩子,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于繩子受到的拉力;由乙圖可知,彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉繩子,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于繩子受到的拉力與彈簧測(cè)力計(jì)的重力之差,造成乙中測(cè)量的拉力偏小,根據(jù)η= = 可知,乙滑輪組的機(jī)械效率偏高,故D正確.
所以答案是:(1)①20;②80%;③無(wú)關(guān);(2)①拉力方向;②相同;兩滑輪組所做的有用功和額外功都相同;②D.

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