问题 问答题

小明学过“机械效率”后,产生了一个疑问:“机械越省力,它的机械效率是否越高”.针对这个问题,小明利用不同的滑轮组匀速提升同一重物,得到如下数据:

实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η
120.10.80.383.3%
220.10.60.5 
320.10.50.757.1%
(1)请根据小明第一次的实验数据,在下面的虚线框内画出相应的滑轮组;

(2)计算第二次实验的机械效率并将数据填入表中的空格处;

(3)通过分析上表中的实验数据,针对小明的疑问,你能得到的结论是:______;

(4)从上表可以看出,不同滑轮组的机械效率不同.小明认为:对于同一滑轮组,它的机械效率也可能不同.

①请你根据所学知识,简要分析这位同学的结论是否正确?(分析过程可不考虑摩擦和绳重)

②请你简要回答,如何通过实验做进一步的验证.

答案

(1)从第一次实验数据可以看出,测力计移动的距离是钩码上升高度的3倍,所以此滑轮组由3段绳子承担物重.

故答案为:

(2)η=

Gh
Fs
=
2N×0.1m
0.6N×0.5m
=66.7%

故答案为:

实验次数钩码重G/N钩码上升高度h/m测力计拉力F/N测力计移动距离s/m机械效率η
120.10.80.383.3%
220.10.60.5 66.7%
320.10.50.757.1%
(3)从三次实验数据看,滑轮组承担物重的绳子段数分别为3、5、7段,1、2、3次实验越来越省力,但比较机械效率的大小,滑轮组越省力,机械效率越低.

故答案为:使用滑轮组不是越省力,机械效率越高;越省力,机械效率越低.

(4)①在不考虑绳重和摩擦时,滑轮组的机械效率为η=

W
W
=
1
1+
G
G

∵同一滑轮组G不变,当G增大时,η也在增大.因此,对同一滑轮组,当改变物重时,可以改变滑轮组的机械效率,此同学的结论是正确的.

②在前面实验的基础上,任选一个滑轮组,用弹簧测力计测出不同物重时拉力的大小,计算出机械效率在进行比较.

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