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19.某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定,如图所示.他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s,并将计算出的有用功W有用、总功W和机械效率η数据一并记入如表:
次序G/NF/Nh/ms/mW有用/JW/Jη
122.10.10.10.20.2195.2%
221.20.10.20.20.2483.3%
320.90.10.30.2
(1)在实验操作中应 竖直向上拉动弹簧测力计.表格中数据①0.27J,②74.1%;
(2)比较实验1、2,第2次的机械效率较低,主要原因是有用功相同时,使用动滑轮做的额外功多;
(3)比较实验2、3,影响这两次实验机械效率不同的主要因素是摩擦力不同,使用滑轮组的优点是既可以省力,又可以改变用力方向.
(4)在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码,装置的机械效率将变大(变大/变小/不变).
(5)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.你认为这句话是错误的(正确/错误).

分析 (1)根据W=Fs计算总功;根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率;
(2)利用定滑轮只克服摩擦做额外功,利用动滑轮除了要克服摩擦力,还要克服动滑轮的重力,根据图示分析机械效率低的原因;
(3)使用滑轮组可以省力,有时还能改变力的方向;
(4)提高被提升物体的重力,则增加有用功,机械效率增大;
(5)机械效率是指有用功与总功的比值,机械效率高说明有用功与总功的比值大.

解答 解:
(1)第三次实验的总功:W=Fs=0.9N×0.3m=0.27J;
机械效率为:η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.2J}{0.27J}$×100%≈74.1%;
(2)滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关.实验1、2提起的物重相同、绳重相同,摩擦比较小,实验1不需要对定滑轮做额外功,实验2要对动滑轮做额外功,所以有用功相同时,实验2使用动滑轮做的额外功多,实验2的机械效率较低;
(3)滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关.实验2、3提起的物重相同,动滑轮相同,绳重相同,摩擦不同,所以影响这两次试验机械效率不同的主要原因是摩擦;
使用滑轮组时,由于有动滑轮可以省力,由于有定滑轮可以改变力的方向,所以使用滑轮组时,可以省力,可以改变力的方向.
(4)装置下再加挂一只相同的钩码,额外功不变,有用功增大,装置的机械效率将增大;
(5)机械效率高说明有用功与总功的比值大,与机械省不省力无关,故此说法错误.
故答案为:(1)①0.27;②74.1%;(2)有用功相同时,使用动滑轮做的额外功多;(3)摩擦力不同;省力;改变用力方向;(4)变大;(5)错误.

点评 (1)滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关,跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系.
(2)对于滑轮组机械效率的计算问题,首先确定有用功和总功的计算,然后根据公式计算机械效率.

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