题目内容

11.一位同学设计了如图所示的四个滑轮组探究“影响滑轮组机械效率高低的因素”,并将所测实验数据填入下表:
实验次数动滑轮重/N阻力/N动力/N绳子的股数n机械效率
①121366.7%
②141.67379.8%
③242366.7%
④142.52
(1)根据实验①和②(选填①、②、③、④)可知,滑轮组机械效率高低与被提物重有关.
(2)通过实验可以发现,不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越低.
(3)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度有关,应该选用同一(选填“同一”或“不同”)滑轮组,提升不同(选填“相同”或“不同”)的高度去研究.
(4)表中第④次实验的机械效率为80%.

分析 (1)要掌握控制变量法在实验中的应用,要探究滑轮组的机械效率与物重的关系,需要使物重不同,其它条件相同.
(2)要探究机械效率与动滑轮重关系时,要使动滑轮重不同,其它条件相同,由此选择实验并由表格得出结论.
(3)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度关系时,应在其它条件相同情况下,只改变物体被提升高度来研究.
(4)根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算第④次实验的机械效率.

解答 解:
(1)要研究机械效率是否与物重有关,应在其它条件不变的情况下改变物重,①与②的动滑轮重力相同,其它条件都相同,所以由这两组数据可知,机械效率的高低与被提的物重有关.
(2)要探究机械效率与动滑轮重关系,应在其它条件不变的情况下改变动滑轮,所以应选择②③两次实验比较,由表格数据可得:不同滑轮组提升相同重物时,动滑轮越重,机械效率越低.
(3)要研究滑轮组机械效率高低是否与物体提升高度关系时,应在其它条件相同情况下,只改变物体被提升高度来研究,所以应该选用同一滑轮组.
(4)由图第④次实验通过动滑轮绳子段数n=2,所以机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{4N}{2×2.5N}$×100%=80%.
故答案为:(1)①;②;(2)低;(3)同一;不同;(4)80%.

点评 此题主要是探究滑轮组机械效率的影响因素及滑轮组机械效率的计算,要掌握效率的计算公式,知道使有用功与总功的比值.同时掌握控制变量法的应用,注意探究过程中应改变的量和不变的量.

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