Question

小明在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用如圖1所示的滑輪組進行了三次實驗，實驗數據如下表：

（1）分析表中數據，回答以下問題：

①表中有一個數據的記錄是錯誤的，錯誤的數據是     。

(2) 在操作時注意拉動測力計沿            運動。如果在靜止時讀出測力計拉力大小，所計算得機械效率比實際效率     （高/低），

（3）小紅在小明實驗的基礎上多使用一個滑輪也做了該實驗，如圖2所示。

①小紅多使用一個滑輪，目的是為了                                 ；

②當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物上升相同高度時，若忽略繩重及摩擦，它們的機械效率     （相同/不相同），理由是：                        。

（4）為了將放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高處，某同學設計了如右圖（甲）所示的滑輪組裝置。當他用下圖（乙）所示隨時間變化的豎直向下拉力F拉繩時，重物的速度v和上升的高度h隨時間t變化的關系圖像分別如圖（丙）和（�。┧�示，不計摩擦，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。則在2～3s內，拉力F做的功     J；在1～2s內，拉力F做的功的功率為     W。

 

Answer 1

【答案】

（1）①  17     （2）豎直方向勻速，高 （3）①改變力的方向  ②相同，因為它們有用功相同，額外功也相同（4）300  ，187.5

【解析】

試題分析：（1）①動滑輪被3根繩子承擔，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的3倍，因此第2組中17應為15；（2）在操作時注意拉動測力計沿豎直方向勻速運動。如果在靜止時讀出測力計拉力大小，所計算得機械效率比實際效率高（3）①定滑輪的作用是改變力的方向；②這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，他們做的有用功相同，額外功也一樣，因此總功相同，也就是機械效率不變．（4）由甲圖知，在2～3s內對應的拉力F=50N，由丁圖知這段時間物體升高的高度h=3.75-1.25m=2.5m。∴拉力F做的功W=Fnh=40N×3×2.5m=300J；在1～2s內，拉力F做的功的功率為

考點：本題考查滑輪（組）機械效率的測量實驗

點評：本題是一道力學綜合題，涉及到壓強、機械效率和功的計算，能從題目提供的圖中得出每秒內的相關信息是本題的關鍵．