Question

课堂上，小宇利用图甲所示的装置完成了“测量定滑轮的机械效率”的实验，记录的数据如下：钩码重2.5N、拉力大小为2.6N．回到家里，他又用图乙所示的装置进行测量，记录的数据如下：茶杯重2.5N、拉力大小为3.2N．请你完成下面的表格．

	机械名称	机械效率	分析机械效率不同的原因	设计一个验证该原因的实验简述做法
装置甲	定滑轮	96.2%
装置乙

Answer 1

分析：（1）乙图用圆珠笔改变用力的方向，其实质是定滑轮；
（2）在乙图中，有用功是将茶杯提升对茶杯做的功（W_有=Gh），拉力和拉力移动距离的乘积为总功（W_总=Fs，s=h），再利用机械效率的公式求解；
（3）两个实验中提升的物重相同，做的额外功就是克服摩擦所做的功，两装置的机械效率不同就是因为两装置的摩擦阻力不同，甲装置为滚动摩擦，乙装置中为滑动摩擦，同样压力的情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦；
（4）找一上表面平整的玩具小车：
当轮子与桌面接触，用弹簧测力计匀速拉动，读出弹簧测力计的示数（阻力大小）F₁，
将小车倒置，用弹簧测力计匀速拉动，读出弹簧测力计的示数（阻力大小）F₂，通过比较F₁和F₂的大小验证上面的说法是否正确．

解答：解：（1）乙图机械名称：定滑轮；
（2）设提升高度为h，弹簧测力计移动距离s=h，
W_有=Gh，
W_总=Fs=Fh，
乙装置的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

Gh

Fh

×100%=

2.5N

3.2N

×100%≈78.1%；
（3）两个实验中提升的物重相同，提升高度相同，有用功相同，因为乙装置做的额外功多，机械效率低；
（4）甲装置为滚动摩擦，乙装置为滑动摩擦，在同样压力的情况下，滚动摩擦小于滑动摩擦；找一玩具小车分别让轮子接触桌面、倒置，用弹簧测力计匀速拉动，测出摩擦力进行比较．
故答案为：定滑轮，78.1%，摩擦阻力使得额外功不同，找一玩具小车用弹簧测力计测出滑动摩擦和滚动摩擦的大小进行比较．

点评：本题考查了有用功、总功、机械效率的计算方法，涉及到增大、减小机械效率的方法和增大、减小摩擦的方法，知识点多，属于难题．