解题思路:(1)①由图甲所示滑轮组求出滑轮组承重绳子的有效股数,根据s=nh分析答题.
②根据表中实验数据,应用机械效率公式求出滑轮组的机械效率.
(2)①定滑轮不能省力,只能改为力的方向,据此判断;
②计算滑轮组的机械效率时,若忽略绳重及摩擦,则额外功就是提升动滑轮所做的功,在有用功不变的情况下,即可判断机械效率的情况.
(1)①由图甲所示滑轮组可知,滑轮组承重绳子的有效股数n=3,由表中实验数据可知,第2次实验时,钩码上升高度为5cm,测力计移动距离s=nh=3×5cm=15cm,而表中实验数据是测力计移动距离为17cm,则数据17错误,正确的数据为15.
②由表中实验数据可知,第3次实验时,滑轮组的机械效率:
η=
W有
W总×100%=[Gh/Fs]×100%=[6N×0.08m/2.5N×0.24m]×100%=80%;
(2)①由于定滑轮不能省力,只能改为力的方向,故增加一个定滑轮目的是为了改变施力的方向;
②忽略绳重与摩擦,提升重物时,要克服动滑轮做额外功,由两图示滑轮组可知,两滑轮组的动滑轮相同,
当这两位同学使用各自的滑轮组提升相同的重物时,克服动滑轮重力做的额外功相同,做的有用功相等,总功相等,则两滑轮组的效率相同.
故答案为:(1)①17;15;②80%.
(2)①施力的方向;②相同.
点评:
本题考点: 滑轮(组)机械效率的测量实验.
考点点评: 滑轮组的机械效率和物体重、动滑轮重有关,如果动滑轮重不变,物体越重,机械效率越高;如果物体重不变,动滑轮越重,机械效率越低.
要是考虑绳重和摩擦力的话,绳重和动滑轮重都属于机械本身重力,摩擦力越大也会使吊起同样重的物体时使用的拉力越大,使机械效率降低,总的说,滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关.要提高机械效率,应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时,最大限度的增加被吊物体重力.