Question

【題目】在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學(xué)用滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數(shù)據(jù)如下表所示：

次數(shù)	物體的重力G/N	物體被提升高度h/m	拉力F/N	繩端移動的距離s/m	機械效率η
1	2	0.1	1.0	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

(1)表格內(nèi)的第4次實驗中應(yīng)補充的數(shù)據(jù)是_______（結(jié)果精確到0.1%）。這次數(shù)據(jù)是用圖_________（選填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的；

(2)分析比較第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)可以判定，若增大提升物體的重力，滑輪組的機械效率_________（選填“變大”“不變”或“變小”）；

(3)用甲滑輪組提升不同重物時，繩重和摩擦導(dǎo)致的額外功與總功的比為定值k，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可求出k=_________。

Answer 1

【答案】66.7 乙 變大

【解析】

(1)[1]表格中第四次的有用功

W有=Gh=2N×0.1m=0.2J

總功

W總=Fs=1.5N×0.2m=0.3J

那么機械效率

[2]由于s=2h，所以所用滑輪組的承重繩子數(shù)為2根，則用的是圖乙。

(2)[2]由表格數(shù)據(jù)可知，從1至3次實驗，在增大提升物體的重力時，滑輪組的機械效率越來越大。

(3)[3]假設(shè)繩重和摩擦導(dǎo)致的額外功為W其它，根據(jù)題意有

第一次實驗時，滑輪組做的總功及有用功分別為

W總1=F1s1=1.0N×0.3m=0.3J，W有1=G1h1=2N×0.1m=0.2J

即

W其它1=0.3Jk

第二次實驗時，滑輪組做的總功和有用功分別為

W總2=F2s2=1.4N×3m=0.42J，W有2=G2h2=3N×0.1m=0.3J

第一、二次實驗，滑輪組所做的總功和有用功分別增加了

W總2- W總1=0.42J-0.3J=0.12J，W有2- W有1=0.3J-0.2J=0.1J

而滑輪組所做的總功

W總= W有+ W動+ W其它

可是，滑輪組每次做功，動滑輪所做的功不變，即兩次做功，繩重和摩擦導(dǎo)致的額外功增加了0.02J，那么

所以