题目内容

问题解决—测量滑轮组机械效率:小雨用如图滑轮组将一个重物A提起，他想知道此时滑轮组的机械效率。现在他身边除了重物A、两个相同的滑轮、细绳外，还有3只相同的小桶和若干相同的小铁钉。
(1)请你推导出测量此时滑轮组机械效率的数学表达式(不计绳重和摩擦);
(2) 请你说明测量步骤(请配图说明，图画在方框内).
（1）η=
（2）具体步骤见解析
（1）根据功的计算公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出滑轮组效率．
（2）利用小桶、钉子、滑轮，根据平衡条件设计实验．
（1）设每个钉子的重力为G0，滑轮组的效率：η=；
（2）①如图1所示，将小桶、重物A挂在定滑轮两边，在右边小桶中加小铁钉知道定滑轮平衡，数出所加小铁钉数n1；
②如图2所示，在定滑轮左边挂一个滑轮和小桶，在右边小桶中加小铁钉直到定滑轮平衡，数出所加小铁钉数n2；
③将上述数据代入公式η=中，求出如图3所示滑轮组的效率．
练习册系列答案
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如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：

A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关．
B．斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关．
他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动，分别做了四次实验，并记录实验数据如下：
实验次数
斜面倾斜程度
斜面粗糙程度
木块重量G/N
斜面高h/m
拉力F/N
斜面长s/m
有用功W有/J
总功W总/J
机械效率η
1
较缓
木板表面
2
0.1
0.6
0.5
0.2
0.3
67
2
较陡
木板表面
2
0.2
1
0.5
0.4
0.5
80%
3
最陡
木板表面
2
0.3
1.4
0.5
0.6
0.7
86%
4
最陡
毛巾表面
2
0.3
1.6
0.5
 
 
 
（1）请将上表所缺的数据补充完整．
（2）比较　   　两次实验可知猜想A是正确的．
（3）比较1、2、3次实验得到的结论是：当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率　 　．
（6分）工人用动滑轮匀速竖直向上提升重480N的货物，他在4s内做了600J的功，货物上升了1m。则：工人做功的功率P是多大？工人提升货物时，作用于绳子端点的拉力F的大小为多少？该动滑轮的机械效率η是多少？
小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，每个钩码的质量为m，O为支点．

（1）他将2只钩码悬挂在B点，在A点竖直向上_________拉动弹簧测力计，拉力为F1，测得A、B两点上升的高度分别为h1、h2，则此次杠杆的机械效率为η =        ．（用用已知或测量物理量的符号表示）
（2）他将2只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度为h2，则弹簧测力计的示数将       （大于/等于/小于）F1，此次弹簧测力计做的功将       （大于/等于/小于）第一次做的功，杠杆的机械效率将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）他将3只钩码悬挂在C点，在A点竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使C点上升高度仍为h2，则第3次杠杆的机械效率与前两次相比       （最大/最小/三次相等）．
（4）本实验中，影响杠杆机械效率的主要因素是:___________
小明利用图所示的装置探究滑轮组的特点，他将重为3 N的物体匀速提高了0.5 m，已知绳子自由端的拉力F为2N，则绳端移动的距离s及提起重物时滑轮组的机械效率是(     )
A．s="1.5" m，η=50％B．s="1.5" m ，η=80％
C．s="l" m，η=75％D．s=lm， η=37．5％
如图所示，物体在水平面上做匀速直线运动，拉力F=60N，该装置的机械效率为70%,则物体受到的摩擦力大小是                        （  ）
A．60 NB．126NC．180ND．257.1 N
小强利用如图所示的滑轮组去拉物体，使重为2000N的物体A沿水平方向匀速移动了6m，若A所受地面的摩擦力Ff = 600N，小强所用拉力F =" 250" N，该装置的机械效率是        。
如图为测量滑轮组机械效率的实验装置，钩码总重6N。
 
（1）实验时要竖直向上  拉动弹簧测力计，由图可知拉力大小为  N。若钩码上升的高度为10cm，则有用功是  J，该滑轮组的机械效率为  。
（2）若仅减少钩码的个数，不计摩擦及绳重，该滑轮组的机械效率将   （选填“增大”、“减小”或“不变”）
小亮认为：滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定，与被提升的重物无关。请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验，证明小亮的看法是不正确的。

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