Question

【題目】在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高機械效率有著重要的意義。提高機械效率，要從研究影響機械效率的因素出發(fā)，尋求辦法。

(1)為了探究影響機械效率的因素，小明選取了大小相同的滑輪，利用圖甲和圖乙裝置進行實驗，并把數(shù)據(jù)整理記錄在下表中。

實驗 次數(shù)	滑輪 材質(zhì)	鉤碼重 G/N	提升的高度 h/m	有用功 W有用/J	拉力 F/N	繩端移動的距離 s/m	總功 W總/J	機械效率 η
1	鋁	1	0.1	0.1	0.6	0.3	0.18	56%
2	鋁	2	0.1	0.2	1.0	0.3	0.3	67%
3	鋁	2	0.2	0.4	1.0	0.6	0.6	67%
4	塑料	2	0.2	0.4	0.8	0.6	0.48	83%
5	塑料	2	0.2	0.4	2.1	0.2	0.42	95%

①比較1和2兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時，提升的鉤碼重力越大，機械效率越_____。

②比較3和4兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在提升物體一定時，滑輪組的機械效率還與_____有關(guān)。

③比較2和3兩次實驗發(fā)現(xiàn)：在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度_____。

④第5次實驗室利用了圖乙的裝置完成的，判斷依據(jù)是_____。

⑤利用圖甲的裝置，把重20N的物體用8N的拉力勻速拉起，滑輪組的機械效率為_____（計算結(jié)果精確到0.1）。可見如果沒有刻度尺，只有測力計，也可以測量出滑輪組的機械效率。

(2)小明利用圖丙裝置實驗發(fā)現(xiàn)：

①斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重無關(guān)。保持斜面傾斜程度不變，可以采用_____的方法減小摩擦，從而提高斜面的機械效率。

②物體的重力為10N，，用沿斜面向上的4N的拉力勻速拉到高處，斜面長1.2m，高0.3m。則斜面的機械效率為_____，物體在斜面勻速運動到高處中受到的摩擦力大小為_____N。

(3)實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功；可見使用任何機械都不省功。下列物理規(guī)律的得出運用了這種研究方法的是_____。

A、焦耳定律 B、牛頓第一定律 C、阿基米德原理 D、歐姆定律

Answer 1

【答案】高 動滑輪的重力 無關(guān) 使用定滑輪時，既不省力也不費距離 83.3% 減小接觸面的粗糙程度 62.5% 1.5N B

【解析】

(1)[1]比較1和2兩次實驗，使用同一組滑輪組，第2次實驗鉤碼的重力大，機械效率也更高。

[2]比較3和4兩次實驗，提升的鉤碼重力一定時，使用塑料材質(zhì)的滑輪，機械效率更大，由此得出在提升物體一定時，滑輪組的機械效率還與動滑輪的重力有關(guān)。

[3]比較2和3兩次實驗發(fā)現(xiàn)，在所用滑輪組一定時，鉤碼改變提升的高度，機械效率相等，由此得出在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度無關(guān)。

[4]第五次實驗，鉤碼的重力約等于繩子的拉力，提升的高度等于繩端移動的距離，既不省力也不費距離，故使用的是圖乙中的定滑輪。

[5]繩子的股數(shù)n=3，把重20N的物體用8N的拉力勻速拉起，滑輪組的機械效率

(2)[6]斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關(guān)，與物重無關(guān)。保持斜面傾斜程度不變，可以采用減小接觸面的粗糙程度的方法減小摩擦，從而提高斜面的機械效率。

[7]斜面的機械效率

[8]額外力做功

物體在斜面勻速運動到高處中受到的摩擦力大小

(3)[9]實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設(shè)沒有額外功，總功等于有用功；可見使用任何機械都不省功,采用了理想化推理法。ACD可通過實驗直接驗證，B不能實驗直接驗證，是在實驗的基礎(chǔ)上推理得出的。