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？

實驗得到下表中的數據：

鉤碼 重/N	鉤碼上升的距離/m	彈簧測力計的示數/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次實驗的數據可初步得出的結論是：使用動滑輪               。

（3）既然有如上結論，為什么還要使用動滑輪，請引用表中數據舉例說明：                  。

(4)分析實驗數據還可初步得出有關動滑輪機械效率的結論是：                                  。

 

Answer 1

【答案】

（1） 93.75%   

（2）不省功   

（3）（引用任一組數據說明）可以省力

（4）同一動滑輪的機械效率隨物重增大而增大。

【解析】

試題分析：使用任何機械都不能省功；①根據W_有=Gh可知，第三次實驗提升的鉤碼重3N，因此根據第三次數據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論；③根據表格數據可知，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系。

（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根據表格中的數據可知，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根據表格中的第三次實驗數據可知，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；根據表格數據可知，機械效率隨重力的增大而增大；故可得出的結論是：同一動滑輪的機械效率隨物重的增大而增大。

考點：動滑輪的機械效率與什么因素有關