Question

12．在探究“影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明利用两组滑轮组进行了多次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得第1组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第2组数据，截取实验的部分数据如下表：

实验 次数	动滑轮重 G动/N	物重 G物/N	钩码上升的 高度h/m	动力 F/N	动力作用点移动的距离s/m	滑轮组的机 械效率η/%
1	0.5	4	0.1	2	0.3	66.7%
2	1	4	0.1	1.6	0.5

已知：实验中所提物体下表面的面积为10cm²，
（1）当所提物体平放在水平桌面上时，写出物体对桌面的压力大小等于重力的理由．
（2）物体平放在水平桌面时对桌面的压强．
（3）对比表中1、2两次实验数据，请具体写出分析数据得出结论的过程．

Answer 1

分析 （1）一对相互作用力是作用在不同物体上，大小相等、方向相反、作用在同一直线上；
（2）物体对桌面的压力就等于物体本身重力，再利用压强公式P=$\frac{F}{S}$即可求出答案；
（3）根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算第2次实验的机械效率；
比较实验1、2的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响．

解答 解：
（1）重力为G的物体放在水平桌面上，桌面对物体的支持力大小为N，物体对桌面的压力大小为N'，可知：N=G，依据牛顿第三定律可知：N=N'，所以，N'=G，即物体对桌面的压力的大小等于物体所受重力的大小．
（2）物体对水平桌面的压力为：F=G=4N；
物体平放在水平桌面时对桌面的压强为：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{4N}{10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=4×10³Pa；
（3）第2次实验的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$=50%；
实验1、2中，提升的物重相同，动滑轮的重力不同，动滑轮的重力越大，机械效率越低，因此可得出：在被提升的重物一定时，所用滑轮组的动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．
故答案为：（1）见解答过程；（2）物体平放在水平桌面时对桌面的压强为4×10³Pa；（3）见解答过程．

点评 本题考查了学生对平衡力和相互作用力的特点的了解、压强的计算和分析实验数据得出实验结论的能力，利用好控制变量法是关键．