小明在“测滑轮组机械效率”的实验中,用如图甲所示的滑轮组进行实验,实验数据如下表
(1)分析表中数据,可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度________,与所提物体的重力大小________(均选填“有关”或“无关”)
(2)请用实验中所测量的物理量符号写出计算效率的表达式η=________,并算出第4次实验的机械效率为________
(3)如果换用图乙所示装置进行实验,把同一重物提升相同高度,需要做的额外功更________,所以机械效率更________.
(4)关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率,以下说法正确的是(________)
A.提升越重的物体,机械效率越大
B.有用功越大,机械效率一定越大
C.额外功越大,机械效率一定越小
D.同一机械的机械效率是恒定不变的
试题答案
解:(1)由1和2可知,同一滑轮组,提升物体的重力不变,滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关.由2和3、4可知,滑轮组的机械效率与物体的重力有关.
故答案为:无关,有关.
(2)滑轮组效率为有用功与总功之比.有用功为克服物体重力做的功,总功为拉力做的功.
η=,代入数据得:η=
故答案为:×100%;80%.
(3)乙图动滑轮的个数增多,所以所做额外功更大,有用功不变,因此机械效率降低.
故答案为:大(多);小(低).
(4)BC没有注意控制变量,以为机械效率是有用功与总功的比值,所以BC说法错误.
同一滑轮组的机械效率与被提升的物种有关,所以D错误,A正确.
故选A.
试题解析
滑轮组的机械效率等于有用功与总功之比,大小与物体上升的高度无关.同一滑轮组,物体越重,滑轮组的机械效率越高;物体的重力相同,动滑轮的重力越大,机械效率越低.
点评:此题主要考查了滑轮组机械效率的计算、影响滑轮组机械效率的两个因素:物重和动滑轮的重力.
