Question

【題目】小馬和小李設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示兩種滑輪組來(lái)提升同一重物，在討論滑輪組機(jī)械效率時(shí)兩人產(chǎn)生了分歧，小馬認(rèn)為：“甲滑輪組的動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)少，機(jī)械效率高”；小李卻認(rèn)為：“乙滑輪組更省力，機(jī)械效率高”。兩人誰(shuí)也說(shuō)服不了誰(shuí)，于是決定進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證自己的猜想是否正確。

（所用每個(gè)滑輪的重相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)），他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

（1）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，請(qǐng)計(jì)算一個(gè)動(dòng)滑輪的重力是_______N，甲滑輪組的機(jī)械效率是_______；

（2）由計(jì)結(jié)果可以確定_______的說(shuō)法是正確的，這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素是_______，由此可知，可采用_______的方法來(lái)提高滑輪組的機(jī)械效率。

（3）隨后小馬又設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，如圖丙所示，你認(rèn)為和圖甲裝置對(duì)比，在提升同一重物時(shí)，裝置丙的機(jī)械效率_______（選填“大于”“等于”或“小于”）裝置的機(jī)械效率。

Answer 1

【答案】0.883.3%小馬動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)盡可能的減小動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)等于

【解析】

（1）利用甲裝置做的有用功是：W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J；總功是：W總=Fs=1.6N×0.3m=0.48J；額外功是：W額=W總-W有用 =0.48J-0.4J=0.08J；

又因?yàn)?/span>W額=G動(dòng)h，所以，動(dòng)滑輪的重力是：G動(dòng)=W額/h=0.08J/0.1m=0.8N；

裝置甲的機(jī)械效率是：η=W有用/W總×100%=0.4J/0.48J×100%≈83.3%

（2）由計(jì)算結(jié)果知道，甲滑輪組的機(jī)械效率較高，故小馬的說(shuō)法正確；這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了影響滑輪組機(jī)械效率的因素有動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)，盡可能的減小動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)可以提高滑輪組的機(jī)械效率；

（3）比較甲裝置和丙裝置知道，繩子的有效股數(shù)相同、動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)相同、物體的重力相等，繩子的纏繞方式不同，兩裝置中，提升相同的物體上升相同的高度時(shí)所做的有用功相同，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)相同，繩重和摩擦忽略不計(jì)，所以，額外功相等，由η=W有用/W總×100%知道兩者的機(jī)械效率應(yīng)相同。