Question

【題目】在日常生活和工農業生產中，提高機械效率有著重要的意義。提高機械效率，要從研究影響機械效率的因素出發，尋求辦法。

（1）為了探究影響機械效率的因素，小明選取了大小相同的滑輪，利用圖甲和圖乙裝置進行實驗，并把數據整理記錄在下表中。

實驗 次數	滑輪 材質	鉤碼重 G/N	提升的高度 h/m	有用功 W有用/J	拉力 F/N	繩端移動的距離 S/m	總功 W總/J	機械效率 η
1	鋁	1	0.1	0.1	0.6	0.3	0.18	56%
2	鋁	2	0.1	0.2	1.0	0.3	0.3	67%
3	鋁	2	0.2	0.4	1.0	0.6	0.6	67%
4	塑料	2	0.2	0.4	0.8	0.6	0.48	83%
5	塑料	2	0.2	0.4	2.1	0.2	0.42	95%

①比較1和2兩次實驗發現：在所有滑輪組一定時，提升的鉤碼________，機械效率越高。

②比較3和4兩次實驗發現：滑輪組的機械效率還與________有關。

③比較________兩次實驗發現：在所用滑輪組一定時，機械效率與提升鉤碼的高度無關。

④第5次實驗是利用了圖________的裝置完成的，判斷依據是________。

⑤利用圖甲的裝置，把重6N的物體用2.5N的拉力迅速拉起，滑輪組的機械效率為________。可見如果沒有刻度尺，只有測力計，也可以測量出滑輪組的機械效率。

（2）小明利用圖丙裝置實驗發現：斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和摩擦有關，與物重無關。保持斜面傾斜程度不變，可以采用________的方法減小摩擦，從而提筒斜面的機械效率。

（3）實驗表明：額外功越小，總功越接近有用功；進一步推理得出：假設沒有額外功，總功等于有用功；可見使用任何機械都________。下列物理規律的得出運用了這種研究方法的是________。

A、焦耳定律 B、牛頓第一定律 C、阿基米德原理 D、歐姆定律

Answer 1

【答案】重力越大 動滑輪的重力 2和3 圖乙 第5次實驗中提升鉤碼的高度和繩端移動的距離相等 80% 減小接觸面的粗糙程度 不能省功 B

【解析】

（1）①比較1和2兩次實驗可知，當提升鉤碼的高度相同，提升鉤碼重力不同時，鉤碼的重力越大，滑輪組的機械效率就越高。

②比較3和4兩次實驗可知，滑輪材質不同，所以滑輪重力大小，導致滑輪組的機械效率不同，故滑輪組的機械效率還與動滑輪的重力有關。

③比較2和3兩次實驗可知，當提升鉤碼的重力相同，提升高度不同時，滑輪組的機械效率相同，故滑輪組的機械效率與提升鉤碼的高度無關

④第5次實驗中提升鉤碼的高度和繩端移動的距離相等，所以第5次實驗是利用了定滑輪完成的，故是利用了圖乙完成的。

⑤圖甲中的繩子段數n=3，由題知，G物=6N，F拉=2.5N，則滑輪組的機械效率為：

（2）斜面傾斜程度不變時，物體對斜面的壓力也會不變，所以可以采用減小接觸面的粗糙程度的方法來減小摩擦。

（3）假設沒有額外功，總功等于有用功，可見使用任何機械都不能省功；本題用到了理想實驗法，牛頓第一定律在推理過程中也用到此方法。