Question

【題目】在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如表所示。

（1）把表格內(nèi)的第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整__________（結(jié)果精確到0.1%）。這次數(shù)據(jù)是用_________（填“甲”或“乙”）圖中所示的滑輪組測(cè)得的；

（2）分析比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以判定，增加物重可使滑輪組的機(jī)械效率____________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。在第1次實(shí)驗(yàn)中，拉力F所做的額外功為______________J；

次數(shù)	物體的重力G/N	提升高度h/m	拉力F/N	繩端移動(dòng)的距離s/m	機(jī)械效率η
1	2	0.1	1	0.3	66.7%
2	3	0.1	1.4	0.3	71.4%
3	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
4	2	0.1	1.5	0.2

（3）某同學(xué)認(rèn)為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個(gè)重物時(shí)，越省力的滑輪組其機(jī)械效率越大，他的想法正確嗎？請(qǐng)你利用補(bǔ)充完整后的表格中的數(shù)據(jù)說(shuō)明你的判斷：________________________；

（拓展）若不計(jì)摩擦和繩重，用第一次實(shí)驗(yàn)的裝置以0.1m/s的速度勻速提起5N的物體，拉力的功率是___W。

Answer 1

【答案】66.7% 乙 變大 0.1 不正確，第1次比第4次省力，但兩次的機(jī)械效率卻相同 0.6

【解析】

(1)[1]由知道，第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：

[2]由s=nh知道，

比較甲乙兩圖知道，圖乙中提升物體繩子條數(shù)為2，故選擇裝置乙。

(2)[3]比較第1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知道，對(duì)于同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以，增大物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率；

[4]根據(jù)第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知道，

W有 =Gh=2N×0.1m=0.2J

W總 =Fs=1N×0.3m=0.3J

又因?yàn)?/span>W總 =W有 +W額，所以，

W額 =W總 -W有 =0.3J-0.2J=0.1J；

(3)[5]該同學(xué)的想法不正確，因?yàn)楸容^第1、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知道，第1次比第4次省力，但兩次的機(jī)械效率卻相同；

[6]不計(jì)摩擦和繩重，第1次實(shí)驗(yàn)中，繩子的段數(shù)n=3，根據(jù)知道，動(dòng)滑輪的重力是：

G動(dòng) =nF-G物 =3×1N-2N；

當(dāng)勻速提起5N的物體時(shí)，繩子自由端的拉力是：

拉力的速度

vF =nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，

拉力的功率

。