【題目】物理興趣小組在測量滑輪組機械效率實驗中,利用如圖所示的滑輪組進行了4次測量,測得數(shù)據(jù)如表所示.

次數(shù)

鉤碼所受的重力G/N

鉤碼提升高度h/m

拉力F/N

繩端移動距離s/m

機械效率η

1

1

0.1

0.7

0.3

47.6%

2

1

0.2

0.7

0.6

47.6%

3

2

0.1

1.1

0.3

4

4

0.1

2.0

0.3

66.7%

(1)實驗中應(yīng)盡量 勻速向上拉動彈簧測力計;

(2)第3次實驗測量的機械效率為 %;

(3)比較1、2兩次實驗,小組同學(xué)發(fā)現(xiàn):同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度 ,比較第1、4次實驗數(shù)據(jù)可知,同一滑輪組, 越大,機械效率越高.第4次拉力做的額外功與第3次相比 (選填“增大”、“減小”或“不變”),由此可見機械效率提高的原因是

【答案】(1)豎直;

(2)60.6;

(3)無關(guān);物重;增大;增大了物重

【解析】

試題分析:(1)只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計,拉力大小不變,彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定;

(2)根據(jù)η=×100%=×100%求出第3次實驗測量的機械效率;

(3)①分析1、2兩次實驗數(shù)據(jù)得出同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度的關(guān)系;

②利用控制變量法分析1、4次實驗數(shù)據(jù)得出影響滑輪組機械效率的因素;

③根據(jù)W=W﹣W=Fs﹣Gh計算3、4兩次實驗的額外功的大小,從而分析提高機械效率辦法.

解:(1)實驗中應(yīng)該豎直向上勻速拉動彈簧測力計,以保證拉力大小恒定,便于讀數(shù);

(2)第3次實驗測量的機械效率:

η=×100%=×100%=×100%≈60.6%;

(3)①分析1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可知,提升物體的重力不變,改變物體提升的高度,滑輪組的機械效率相等,故可得結(jié)論:同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關(guān);

②分析1、4兩次實驗數(shù)據(jù)可知,提升物體的重力不同,而提升的高度相同,滑輪組的機械效率不同,且物體重力越大,滑輪組的機械效率越大,故可得結(jié)論:同一滑輪組,物重越大,機械效率越高;

③由W=W﹣W=Fs﹣Gh可得,3、4兩次實驗的額外功分別為:

W額3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J,W額4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J,

所以第4次拉力做的額外功與第3次相比增大了0.07J;

W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J,W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J,有用功增大了0.2J.

由此可知,有用功增加比額外功增加多得多,從而使有用功占總功的比值變大,即機械效率增大.

故答案為:

(1)豎直;

(2)60.6;

(3)無關(guān);物重;增大;增大了物重.

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