Question

【題目】小明想測(cè)量常見(jiàn)的兩種簡(jiǎn)單機(jī)械的機(jī)械效率。

(1)他先測(cè)滑輪組的機(jī)械效率，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	鉤碼總重G/N	鉤碼上升的高度h/m	測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m	機(jī)械效率率η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

①在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上_____拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；

②第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為________( 保留整數(shù))，第4次實(shí)驗(yàn)是用____圖做的(選填“a”、“b” 或“c”)；

③分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得結(jié)論：___________________；

(2)接著小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機(jī)械效率，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量為m，O為支點(diǎn)(支點(diǎn)處的摩擦不計(jì))。

①他先將2只鉤碼懸掛在B點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力為F1，機(jī)械效率為η1；

②然后他將這2只鉤碼懸掛在C點(diǎn)，在A點(diǎn)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使C點(diǎn)上升高度與第一次相同，則此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F2將____ (選填 “>”“=”或“<”) F1；

[拓展]對(duì)比杠桿實(shí)驗(yàn)的第①②兩步，判斷第②步中杠桿的機(jī)械效率η2如何變化并說(shuō)明理由_________。

Answer 1

【答案】勻速 74% c 使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越小 ＞ 見(jiàn)詳解

【解析】

(1)[1]測(cè)繩端拉力F時(shí), 應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使物體處于平衡狀態(tài)。

[2]第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為

[3]第4次實(shí)驗(yàn)，鉤碼上升的高度為0.2m，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離為1.0m。則繩子股數(shù)為

第4次實(shí)驗(yàn)是用圖c做的。

[4]分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提升重物相同，但第1次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用圖a一個(gè)動(dòng)滑輪的滑輪組進(jìn)行試驗(yàn)，第3次實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用圖c兩個(gè)動(dòng)滑輪的滑輪組進(jìn)行試驗(yàn)，第一次機(jī)械效率高于第3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越小

(2)[5]鉤碼從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，阻力不變阻力臂變長(zhǎng)，彈簧測(cè)力計(jì)位置不變，動(dòng)力力臂不變，根據(jù)杠桿平衡條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)將變大，則F2>F1。

[6] η2變大，因?yàn)?/span>C點(diǎn)被提的高度相同，克服杠桿自身重力所做的額外功相同，鉤碼提升的高度增加，有用功變大，根據(jù)

可知η2變大。