Question

課堂上，小宇利用圖甲所示的裝置完成了“測量定滑輪的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，記錄的數(shù)據(jù)如下：鉤碼重2.5N、拉力大小為2.6N．回到家里，他又用圖乙所示的裝置進(jìn)行測量，記錄的數(shù)據(jù)如下：茶杯重2.5N、拉力大小為3.2N．請你完成下面的表格．

	機(jī)械名稱	機(jī)械效率	分析機(jī)械效率不同的原因	設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證該原因的實(shí)驗(yàn)簡述做法
裝置甲	定滑輪	96.2%
裝置乙

Answer 1

【答案】分析：（1）乙圖用圓珠筆改變用力的方向，其實(shí)質(zhì)是定滑輪；
（2）在乙圖中，有用功是將茶杯提升對茶杯做的功（W_有=Gh），拉力和拉力移動(dòng)距離的乘積為總功（W_總=Fs，s=h），再利用機(jī)械效率的公式求解；
（3）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中提升的物重相同，做的額外功就是克服摩擦所做的功，兩裝置的機(jī)械效率不同就是因?yàn)閮裳b置的摩擦阻力不同，甲裝置為滾動(dòng)摩擦，乙裝置中為滑動(dòng)摩擦，同樣壓力的情況下，滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦；
（4）找一上表面平整的玩具小車：
當(dāng)輪子與桌面接觸，用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)（阻力大�。〧₁，
將小車倒置，用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)，讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)（阻力大小）F₂，通過比較F₁和F₂的大小驗(yàn)證上面的說法是否正確．
解答：解：（1）乙圖機(jī)械名稱：定滑輪；
（2）設(shè)提升高度為h，彈簧測力計(jì)移動(dòng)距離s=h，
W_有=Gh，
W_總=Fs=Fh，
乙裝置的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%=×100%≈78.1%；
（3）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中提升的物重相同，提升高度相同，有用功相同，因?yàn)橐已b置做的額外功多，機(jī)械效率低；
（4）甲裝置為滾動(dòng)摩擦，乙裝置為滑動(dòng)摩擦，在同樣壓力的情況下，滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦；找一玩具小車分別讓輪子接觸桌面、倒置，用彈簧測力計(jì)勻速拉動(dòng)，測出摩擦力進(jìn)行比較．
故答案為：定滑輪，78.1%，摩擦阻力使得額外功不同，找一玩具小車用彈簧測力計(jì)測出滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦的大小進(jìn)行比較．
點(diǎn)評：本題考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算方法，涉及到增大、減小機(jī)械效率的方法和增大、減小摩擦的方法，知識點(diǎn)多，屬于難題．