题目内容

在提升相同的重物时,定滑轮、动滑轮、滑轮组、杠杆中,通常机械效率最高的是   
【答案】分析:①使用机械时,为完成某项任务必须做的功叫有用功;对完成任务没有用但不得不做的功叫额外功;有用功与额外功之和叫总功.有用功与总功的比值叫机械效率;
②定滑轮的额外功主要是克服摩擦力;动滑轮和滑轮组的额外功主要是克服摩擦力和承受动滑轮的重力;杠杆的额外功主要是克服摩擦力和杠杆重力.
解答:解:
在提升相同的重物时,使用动滑轮、滑轮组和杠杆除了与定滑轮一样需要克服摩擦力做额外功以外,都要克服机械重力做额外功,由公式η==知,使用定滑轮效率最高.
故答案为:定滑轮.
点评:定滑轮可以改变力的方向,但不能省力地拉动物体;动滑轮不能改变力的方向,理想情况下(忽略动滑轮重、绳重和摩擦力)能够省一半力,但是现实生活中也可能不省力;滑轮组结合了定滑轮和动滑轮,这样既可以改变力的方向,又能省力地拉动物体.
练习册系列答案
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同学们在“测量滑轮组的机械效率”时,有两位同学的实验过程同学们有异议,请你帮助分析和解决.
(1)一位同学的实验操作步骤如下:
①用弹簧测力计测出物重G;
②组装好实验器材,如图甲所示,拉动弹簧测力计使物体匀速上升;
③用刻度尺分别测出物体上升的高度h和绳端移动的距离s;
④在物体处于静止状态时,读出弹簧测力计的示数F;
⑤根据公式算出滑轮组的机械效率.
同学们进行交流之后-致认为该同学的实验步骤存在不合理,请你指出该
操作步骤
(只写出该步骤的序号);并说明不合理的原因及改进的方法:
原因:滑轮转动时,滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同;
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数.
原因:滑轮转动时,滑轮与轴之间以及绳与滑轮之间存在摩擦,与静止状态弹簧测力计的示数不同;
改进:物体匀速上升时读弹簧测力计的示数.

物重G/N 物体上升的高度h/m 测力计示数F/N 测力计移动的距离s/m
2 0.1 0.4 0.3
(2)另一位同学利用图甲所示滑轮组匀速提升重物,弹簧测力计的示数如图所示,他记录了如下数据:
①同学们对该同学的实验记录进行分析,发现他的实验结果是不符合物理规律的,其表现在:
数据中的有用功是O.2J,大于总功O.12J,或(有用功大于总功)(机械效率大于1)
数据中的有用功是O.2J,大于总功O.12J,或(有用功大于总功)(机械效率大于1)

②分析他的实验过程,会发现导致实验结果不符合物理规律的原因是
测力计的示数读错了,应改为O.8N
测力计的示数读错了,应改为O.8N

(3)解决争议后,他们用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
实验
次数
物重
G/N
物体上升的高度h/cm 测力计的示数F/N 测力计移动的距离s/cm
1 6 3 2.5 9
2 6 5 2.5 17
3 6 8 2.5 24
分析表中数据,回答以下问题:
①表中有一个数据的记录是错误的,错误的数据是
17
17

②滑轮组的机械效率与
物体移动的距离
物体移动的距离
无关.
③图乙多使用一个滑轮,目的是为了改变
力的方向
力的方向

④当这两位同学使用各甲乙滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率
相同
相同
(选填“相同”或“不相同”),理由是:
额外功和有用功都相同
额外功和有用功都相同

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