Question

【題目】在“探究滑輪組的機(jī)械效率”時(shí)，小明利用兩組滑輪組進(jìn)行了5次測(cè)量，用較輕的滑輪組成的滑輪組測(cè)定前4組數(shù)據(jù)，換用一個(gè)更重的動(dòng)滑輪組成滑輪組測(cè)得第5組數(shù)據(jù)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動(dòng)力F/N	繩端移動(dòng)距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.3	55.6

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿________方向________拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼緩緩上升．

（2）表格中變化①處數(shù)據(jù)應(yīng)為________；根據(jù)圖中彈簧測(cè)力計(jì)可知編號(hào)②數(shù)據(jù)應(yīng)為________ N．

（3）由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與________無關(guān)．

（4）比較第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，重物越重，機(jī)械效率________（選填“越高”、“不變”或“越低”）．

（5）比較第________次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．

（6）分析表格中第2組數(shù)據(jù)可知，此時(shí)滑輪組克服繩重及摩擦做的那部分額外功為________ J．

Answer 1

【答案】（1）豎直；勻速；（2）①66.7；②2.4；（3）鉤碼上升的高度；（4）越高；（5）4、5；（6）0.12

【解析】

試題（1）為準(zhǔn)確地測(cè)出拉力，需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；

（2）根據(jù)公式η=×100%=×100%計(jì)算①的機(jī)械效率；進(jìn)行②的讀數(shù)時(shí)，注意測(cè)力計(jì)的分度值；

（3）分析機(jī)械效率的變化及前面物理量的變化得出結(jié)論，機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)；

（4）（5）不考慮繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重、動(dòng)滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；在動(dòng)滑輪重相同時(shí)，提起的物體越重，機(jī)械效率越高．

（6）先根據(jù)W=Gh求出有用功和克服動(dòng)滑輪做的功，然后根據(jù)W=Fs求出總功，則克服繩重及摩擦做的那部分額外功等于總功減去有用功和克服動(dòng)滑輪做的功．

解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值；

（2）①η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；

②由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為2.4N；

（3）第1、2組數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪重、鉤碼重相同，鉤碼被提升的高度不同，機(jī)械效率相同，可知同一滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼上升的高度無關(guān)；

（4）比較第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，重物越重，機(jī)械效率越高；

（5）比較第4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低；

（6）根據(jù)表中第2組數(shù)據(jù)可知，有用功：W有=Gh=1N×0.2m=0.2J；克服動(dòng)滑輪做的功：W動(dòng)=G動(dòng)h=0.5N×0.2m=0.1J；總功：W總=Fs=0.7N×0.6m=0.42J；

則克服繩重及摩擦做的那部分額外功：W額=W總﹣W有﹣W動(dòng)=0.42J﹣0.2J﹣0.1J=0.12J．

故答案為：（1）豎直；勻速；（2）①66.7；②2.4；（3）鉤碼上升的高度；（4）越高；（5）4、5；（6）0.12．