题目:
小红同学用如图所示的两种机械做了探究“使用机械是否能省功”的实验,得到下表中的数据.
次数 |
使用机械 |
钩码重/N |
钩码上升的距离/m |
弹簧测力计的示数/N |
弹簧测力计作用点移动距离/m |
W有用功/J |
W总/J |
1 |
动滑轮 |
1 |
0.10 |
0.6 |
0.20 |
0.10 |
0.12 |
2 |
动滑轮 |
2 |
0.20 |
1.1 |
0.40 |
1.40 |
0.44 |
3 |
杠杆 |
1 |
0.05 |
0.4 |
0.15 |
|
0.06 |
4 |
杠杆 |
2 |
0.10 |
0.7 |
0.30 |
0.20 |
0.21 |
(1)第3次实验中使用杠杆提升钩码时所做的有用功是
0.05
0.05
J,机械效率是
83.3%
83.3%
(保留一位小数).
(2)总结4次实验可初步得出的结论是
使用机械不能省功
使用机械不能省功
.
(3)既然在使用机械时有如上的结论,为什么还要使用机械?请从表中的数据举例加以说明.
使用机械可以达到省力的目的.如:第一次实验中,使用动滑轮提升钩码,钩码重1N,而绳子自由端的拉力为0.6N
使用机械可以达到省力的目的.如:第一次实验中,使用动滑轮提升钩码,钩码重1N,而绳子自由端的拉力为0.6N
.
(4)分析实验1、2的数据还可初步得出有关动滑轮机械效率的结论是:
使用动滑轮,提升的钩码越重,机械效率越高
使用动滑轮,提升的钩码越重,机械效率越高
.
答案
0.05
83.3%
使用机械不能省功
使用机械可以达到省力的目的.如:第一次实验中,使用动滑轮提升钩码,钩码重1N,而绳子自由端的拉力为0.6N
使用动滑轮,提升的钩码越重,机械效率越高
解:(1)W
有用=Gh=1N×0.05m=0.05J,
η=
=
=83.3%.
(2)通过4次实验可以看出无论是使用滑轮还是使用杠杆,总功总是大于有用功,也就是说明不管使用什么机械都不会省功.
(3)在第一次实验中钩码重1N,使用动滑轮后绳子自由端拉力为0.6N,由此可说明使用机械虽然不省功但可以省力.
(4)实验1中:η
1=
=
=83.3%,
实验2中:η
2=
=
=90.9%,通过计算两次实验机械效率并对比两次钩码的重,可以看出:使用动滑轮时,提升的钩码越重,机械效率越高.
故答案为:(1)0.05、83.3%;(2)使用任何机械都不能省功;
(3)使用机械可以达到省力的目的.如:第一次实验中,使用动滑轮提升钩码,钩码重1N,而绳子自由端的拉力为0.6N;
(4)使用动滑轮,提升的钩码越重,机械效率越高.