Question

小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图1所示的滑轮组进行了三次实验，实验数据如下表：


（1）分析表中数据，回答以下问题：
①表中有一个数据的记录是错误的，错误的数据是    。
(2) 在操作时注意拉动测力计沿           运动。如果在静止时读出测力计拉力大小，所计算得机械效率比实际效率    （高/低），
（3）小红在小明实验的基础上多使用一个滑轮也做了该实验，如图2所示。

①小红多使用一个滑轮，目的是为了                                ；
②当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物上升相同高度时，若忽略绳重及摩擦，它们的机械效率    （相同/不相同），理由是：                       。
（4）为了将放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高处，某同学设计了如右图（甲）所示的滑轮组装置。当他用下图（乙）所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时，重物的速度v和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图（丙）和（丁）所示，不计摩擦，绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。则在2～3s内，拉力F做的功    J；在1～2s内，拉力F做的功的功率为    W。

Answer 1

（1）①  17    （2）竖直方向匀速，高 （3）①改变力的方向  ②相同，因为它们有用功相同，额外功也相同（4）300 ，187.5

试题分析：（1）①动滑轮被3根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的3倍，因此第2组中17应为15；（2）在操作时注意拉动测力计沿竖直方向匀速运动。如果在静止时读出测力计拉力大小，所计算得机械效率比实际效率高（3）①定滑轮的作用是改变力的方向；②这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时，若忽略绳重及摩擦，他们做的有用功相同，额外功也一样，因此总功相同，也就是机械效率不变．（4）由甲图知，在2～3s内对应的拉力F=50N，由丁图知这段时间物体升高的高度h=3.75-1.25m=2.5m。∴拉力F做的功W=Fnh=40N×3×2.5m=300J；在1～2s内，拉力F做的功的功率为
点评：本题是一道力学综合题，涉及到压强、机械效率和功的计算，能从题目提供的图中得出每秒内的相关信息是本题的关键．