题目:

(2012·宝应县模拟)小宇在“研究滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行了三次实验,实验数据如下表:
实验次数 |
物重G/N |
物体上升的高度h/cm |
测力计的示数F/N |
测力计移动的距离s/cm |
1 |
6 |
3 |
|
9 |
2 |
6 |
5 |
2.5 |
15 |
3 |
6 |
8 |
2.5 |
24 |
(1)分析表中数据,回答以下问题:
①第1次实验测力计示数如图甲是
2.5
2.5
N;
②第3次实验中滑轮组的机械效率是
80%
80%
;
③滑轮组的机械效率与
物体上升的高度
物体上升的高度
无关.
(2)小红在小宇实验的基础上多使用一个滑轮也做了实验,如图乙所示.
①小红多使用一个滑轮,目的是为了改变
施力的方向
施力的方向
;
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,若忽略绳重及摩擦,它们的机械效率是
相同
相同
(相同/不相同)的,理由是:
不计绳重和摩擦,由公式η=
==
可知,两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同,所以机械效率相同
不计绳重和摩擦,由公式η=
==
可知,两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同,所以机械效率相同
.(要有推理过程)
答案
2.5
80%
物体上升的高度
施力的方向
相同
不计绳重和摩擦,由公式η=
==
可知,两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同,所以机械效率相同
解:
(1)①读图可知,弹簧测力计的分度值为0.1N,故其示数为2N+0.5N=2.5N;
②将表中相关数据代入公式计算得:η=
==
=
=80%;
③分析表中的数据可以看出,在其他条件均相同的情况下,只改变了物体上升的高度,但最终的机械效率是不变的,故可得出结论:滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关.
(2)①图乙中增加的是一个定滑轮,定滑轮只能直到改变力的方向的作用,因此,其目的是为了改变施力的方向;
②不计绳重和摩擦,由公式η=
==
可知,两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同,所以机械效率相同.
故答案为:
(1)①2.5; ②80%; ③物体上升的高度;
(2)①施力的方向; ②相同;不计绳重和摩擦,由公式η=
==
可知,两位同学用滑轮组提升的重物及动滑轮重都相同,所以机械效率相同.