题目内容

小明学习了机械效率后,提出滑轮组的机械效率与绳子的绕法是否有关,为了验证自己的猜想,他找来了两个滑轮、细线、钩码若干,组成了图甲的滑轮组.
(1)为了完成实验,他需要的测量工具有刻度尺和______.
(2)小明进行实验,测出了甲图所示滑轮组的相关数据.为了验证猜想,他又用刚才的器材组成另一滑轮组,并得到相关数据.请用笔画线帮他在图乙中完成滑轮组的绕线.
(3)根据下面表格中的数据,他应得到的结论是:滑轮组的机械效率与______.
钩码重G/N钩码提升高度h/m绳子自由端拉力F/N绳子自由端移动距离S/m
图甲20.11.20.2
图乙20.10.80.3
(4)小明还想知道滑轮组的机械效率与被提升物体的重力大小是否有关.他在甲图实验的基础上改变钩码的______,并测出实验所需要的数据,得到结论.

解:(1)实验中还需要弹簧测力计,用来测力的大小;
(2)绕绳方法如图所示,用三段绳子来承担物重;
(3)利用η==,分别计算可得,两次的机械效率是相同的,因此可得到结论:滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关;
(4)在滑轮组的额外功保持不变的情况下,改变钩码的个数,相当于改变了有用功的大小,因此机械效率也会改变.
故答案为:(1)弹簧测力计;(2)如图;
(3)绳子的绕法无关;(4)个数(或重力、质量).
分析:(1)测滑轮组的机械效率时,需要测量的量有距离和力的大小,因此弹簧测力计是必不可少的;
(2)对于由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组,它的绕绳方法只有两种,另一组采用下结法即可;
(3)通过计算,得出两次的机械效率,进行比较可判断与绳子的绕法是否有关;
(4)对于同一个滑轮组来讲,增加了提升的物重就相当于增大了有用功,是可以提高机械效率的.
点评:在完成有关滑轮组机械效率的实验中,要从公式的角度,明确需要测量的量有哪些,据此选择测量工具,并最终计算机械效率的大小.实验中,绳子的绕法不会影响机械效率,但钩码的多少却会改变机械效率的大小.
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