Question

某興趣小組學(xué)習(xí)機(jī)械效率知識(shí)后，為“探究動(dòng)滑輪和定滑輪的機(jī)械效率”，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程：先用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出物體的重G，按如圖所示組裝好器材。拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使物體勻速上升，用刻度尺．分別測(cè)出物體上升的高度h和測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s，在物體靜止時(shí)讀出拉力的大小F。

（1）以上操作過(guò)程中存在一處錯(cuò)誤是_____________________，        

正確的操作方法是___________________

（2）改正錯(cuò)誤后，正確操作得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

滑輪	物體重G/N	物體上升的高度h/cm	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm
甲	1	20	1.1	20
乙	1	20	0.6	40

比較測(cè)力計(jì)示數(shù)的大小，可知使用動(dòng)滑輪的好處是_______________；在提升重物的過(guò)程中，如果要同時(shí)兼顧定滑輪和動(dòng)滑輪的好處，應(yīng)選擇__________。

（3）使用動(dòng)滑輪所做的有用功是___________J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率是_______.比較定滑輪和動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，兩種滑輪的機(jī)械效率不同的原因是_____________________.

 

Answer 1

【答案】

（1）在物體靜止時(shí)讀出拉力F；物體勻速上升時(shí)讀彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)

（2）省力；滑輪組

（3）0.24；83.3%；動(dòng)滑輪有自重

【解析】

試題分析：（1）在實(shí)驗(yàn)中影響滑輪組機(jī)械效率的因素不光有物重還有動(dòng)滑輪的重、繩重與摩擦；

所以滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑輪與軸之間以及繩與滑輪之間存在摩擦，與靜止?fàn)顟B(tài)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不同；

改進(jìn)：物體勻速上升時(shí)讀彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；

（2）由表格可知，提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的拉力小于定滑輪的拉力，所以使用動(dòng)滑輪的好處是省力；

定滑輪的好處是可以改變用力的方向，在提升重物的過(guò)程中，如果要同時(shí)兼顧定滑輪和動(dòng)滑輪的好處，應(yīng)選擇滑輪組．

（3）定滑輪的機(jī)械效率η===≈90.9%；

動(dòng)滑輪：有用功W_有=Gh=1N×0.2m=0.2J，

總功W_總=Fs=0.6N×0.4m=0.24J，

機(jī)械效率η==≈83.3%；

在有用功相同時(shí)，比較兩者的額外功可知，都有克服摩擦力做的額外功，但動(dòng)滑輪還要克服動(dòng)滑輪的重力做額外功，

所以兩端機(jī)械效率不同的原因是動(dòng)滑輪的自重．

考點(diǎn)：滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)探究