题目内容
【题目】物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示.
次数 | 钩码所受的重力G/N | 钩码提升高度h/m | 拉力F/N | 绳端移动距离s/m | 机械效率η |
1 | 1 | 0.1 | 0.7 | 0.3 | 47.6% |
2 | 1 | 0.2 | 0.7 | 0.6 | 47.6% |
3 | 2 | 0.1 | 1.1 | 0.3 | 60.6% |
4 | 4 | 0.1 | 2.0 | 0.3 |
(1)实验中应竖直向上 拉动弹簧测力计。
(2)第4次实验测得的机械效率为 %。
(3)比较 两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关:比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组, 越大,机械效率越高,第4次拉力做的额外功与第3次相比 (选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是 .
【答案】(1)匀速;(2)66.7;(3)1、2;提起的物体重力;增大;有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大
【解析】
试题分析:(1)竖直向上匀速拉动弹簧测力计时可以保证拉力大小恒定,便于读数;(2)由表格第4次实验数据,机械效率大小为:η=W有/W总×100%=Gh/Fs×100%=4N×0.1m/2.0N×0.3m×100%≈66.7%;(3)比较1、2两次实验,可以用来探究滑轮组的机械效率与重物被提升高度关系;比较第3、4次实验数据可知,同一滑轮组提起的物体越重,滑轮组的机械效率越高;根据W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh,W额3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J,W额4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J,所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07J;W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J,W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J,有用功增大了0.2J,由此可知,有用功增加比额外功增加多得多,从而使有用功占总功的比值变大,故机械效率增大。