Question

圖甲是小紅同學(xué)測(cè)定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)圖，進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)你分析表中信息回答問(wèn)題：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重G/N	物體上升高度h/cm	測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）表中的記錄，錯(cuò)誤的一個(gè)數(shù)據(jù)是______．
（2）第一次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是______．
（3）從表中分析得出滑輪組機(jī)械效率與什么無(wú)關(guān)？
（4）圖乙是小林同學(xué)的實(shí)驗(yàn)圖，他多使用一個(gè)滑輪的目的為了什么？
（5）若兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物時(shí)，在不考慮繩重和摩擦的情況下，兩滑輪組機(jī)械效率的大小有什么關(guān)系？

Answer 1

【答案】分析：（1）滑輪組在使用中，動(dòng)滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動(dòng)的距離就是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的幾倍；
（2）計(jì)算出第一次實(shí)驗(yàn)的有用功和總功，利用效率公式求滑輪組機(jī)械效率；
（3）再分別求出第二、三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率，通過(guò)比較得出結(jié)論（注意提升的物重相同，改變的是物體被提升的高度）；
（4）由圖可知，小林多添加了一個(gè)定滑輪，定滑輪的特點(diǎn)：不能省力，但能改變用力方向；
（5）滑輪組的機(jī)械效率與提升的物重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，據(jù)此分析判斷
解答：解：
（1）動(dòng)滑輪被3根繩子承擔(dān)，拉力移動(dòng)的距離就是物體和動(dòng)滑輪移動(dòng)距離的3倍，因此第2組中17應(yīng)為15；
（2）第1次實(shí)驗(yàn)中：
W_有用1=Gh=6N×0.03m=0.18J，
W_總1=FS=2.5N×0.09m=0.225J，
η₁=×100%=×100%=80%；
（3）第2次實(shí)驗(yàn)中：
W_有用2=Gh=6N×0.05m=0.3J，
W_總2=FS=2.5N×0.15m=0.375J，
η₂=×100%=×100%=80%；
第3次實(shí)驗(yàn)中：
W_有用3=Gh=6N×0.08m=0.48J，
W_總3=FS=2.5N×0.24m=0.6J，
η₃=×100%=×100%=80%；
由此可見(jiàn)3次測(cè)量機(jī)械效率相同，因此機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)；
（4）他多使用一個(gè)滑輪，其作用是改變力的方向；
（5）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，所以兩滑輪組的機(jī)械效率相同．
故答案：
（1）第2組中的“17”；
（2）80%；
（3）從表中分析得出滑輪組機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)；
（4）他多使用一個(gè)滑輪的目的為了改變力的方向；
（5）兩人使用的動(dòng)滑輪的重一樣，兩滑輪組的效率相同．
點(diǎn)評(píng)：滑輪組的機(jī)械效率與提升的物體重、動(dòng)滑輪重有關(guān)，如果動(dòng)滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低．
要是考慮繩重和摩擦力的話，繩重和動(dòng)滑輪重都屬于機(jī)械本身重力，摩擦力越大也會(huì)使吊起同樣重的物體時(shí)使用的拉力越大，使機(jī)械效率降低，總的說(shuō)，滑輪組的機(jī)械效率與物體重力、摩擦力、機(jī)械本身重力有關(guān)．