Question

（2013?孝南區(qū)一模）小紅同學用如圖所示的兩種機械做了探究“使用機械是否能省功”的實驗，得到下表中的數(shù)據(jù)．

次數(shù)	使用機械	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/m	彈簧測力計的示數(shù)/N	彈簧測力計作用點移動距離/m	W有用功/J	W總/J
1	動滑輪	1	0.10	0.6	0.20	0.10	0.12
2	動滑輪	2	0.20	1.1	0.40	0.40	0.44
3	杠桿	1	0.05	0.4	0.15		0.06
4	杠桿	2	0.10	0.7	0.30	0.20	0.21

（1）第3次實驗中使用杠桿提升鉤碼時所做的有用功是

0.05

J，機械效率是

83.3%

 （保留一位小數(shù)）．
（2）比較落后2、4次實驗，機械效率大的是

第4次實驗

（3）分析實驗田1、2的數(shù)據(jù)還可初步得出有關(guān)動滑輪機械效率與鉤碼重量的關(guān)系是：

物體越重，機械效率越高

．
（4）請在杠桿機械中畫出重物所受重力的示意圖和拉力的力臂．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式W=Gh求出有用功，根據(jù)η=

W有用

W總

求出機械效率；
（2）根據(jù)η=

W有用

W總

求出兩次實驗中的機械效率，然后進行比較；
（3）根據(jù)η=

W有用

W總

求出兩次實驗中的機械效率，然后得出結(jié)論；
（4）重力的示意圖畫法：找出物體的重心，從重心開始畫一個豎直向下的箭頭；動力臂即支點到動力作用線的距離．

解答：解：（1）第3次實驗中，有用功W_有用=Gh=1N×0.05m=0.05J；總功W_總=0.06J，所以其機械效率η₃=

W有用

W總

×100%=

0.05J

0.06J

×100%≈83.3%；
（2）第2次實驗中，其機械效率η₂=

W有用

W總

×100%=

0.40J

0.44J

×100%≈90.9%；
第4次實驗中，其機械效率η₄=

W有用

W總

×100%=

0.20J

0.21J

×100%≈95.2%，
所以第4次實驗中的機械效率大；
（3）第1次實驗中，其機械效率η₁=

W有用

W總

×100%=

0.10J

0.12J

×100%≈83.3%，
綜上所述，第2次實驗中的機械效率大于第1次的機械效率，所以動滑輪機械效率與鉤碼重量的關(guān)系是：物體越重，機械效率越高；
（4）形狀規(guī)則、質(zhì)地均勻的物體，它的重心在它的幾何中心上，重力方向是豎直向下的，如下圖；
O點為支點，過O點作垂直于拉力F作用線的垂線L，即為拉力的力臂，如下圖；

點評：此題主要考查的是學生對功、機械效率的計算公式的理解和掌握，以及力的示意圖的畫法，要注意力的作用點和方向；同時考查了力臂的畫法，基礎(chǔ)性題目．