Question

小紅用一個動滑輪、彈簧測力計和鉤碼組裝成圖所示的裝置研究以下問題：
（1）使用動滑輪能否省功？
（2）動滑輪的機械效率與什么因素有關(guān)？
實驗得到下表中的數(shù)據(jù)：

鉤碼 重/N	鉤碼上升的距離/m	彈簧測力計的示數(shù)/N	彈簧測力計 移動距離/m	W有用功/J	W總/J	機械效率η/%
1	0.10	0.6	0.20	0.10	0.12	83.33
2	0.15	1.1	0.30	0.30	0.33	90.91
3	0.20	1.6	0.40	0.60	0.64

（1）提升3N鉤碼時的機械效率是________．
（2）分析3次實驗的數(shù)據(jù)可初步得出的結(jié)論是：使用動滑輪________．
（3）既然有如上結(jié)論，為什么還要使用動滑輪，請引用表中數(shù)據(jù)舉例說明：________．
（4）分析實驗數(shù)據(jù)還可初步得出有關(guān)動滑輪機械效率的結(jié)論是：________．

Answer 1

解：（1）使用任何機械都不省功，因此使用動滑輪也不能省功；
（2）①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，鉤碼上升的距離為0.2m，由W_有=Gh可知，第三次提升的鉤碼重：G===3N，因此此時的機械效率：η=×100%=×100%=93.75%；
②使用動滑輪提升物體時，總功總是大于有用功，因此使用動滑輪不能省功；
③根據(jù)表格中的第三次實驗數(shù)據(jù)可知，鉤碼重3N，拉力為1.6N，說明使用動滑輪可以省力．
④由W_有=Gh可知，第一次提升的鉤碼重：G₁===1N；第二次提升的鉤碼重：G₂===2N；第三次提升的鉤碼重：G=3N；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，機械效率隨重力的增大而增大；故可得出的結(jié)論是：同一動滑輪的機械效率隨物重的增大而增大．

故答案為：（1）不省功；（2）①93.75%；②不能省功；③可以省力；④同一動滑輪的機械效率隨物重增大的而增大．
分析：（1）使用任何機械都不能省功；
（2）①根據(jù)W_有=Gh可知，第三次實驗提升的鉤碼重3N，因此根據(jù)第三次數(shù)據(jù)的有用功和總功可求出機械效率；
②比較有用功和總功的大小可初步得出實驗的結(jié)論；
③根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，使用機械雖然不省功但可以省力；
④分別計算出每次實驗中鉤碼的重力，分析重力與機械效率的關(guān)系．
點評：本題考查功的原理，使用任何機械都不能省功，但可以省力或省距離；并能利用控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)．