某兴趣小组对滑轮和杠杆的机械效率进行了实验探究。

1. 某兴趣小组对滑轮和杠杆的机械效率进行了实验探究。

(1) 如图分别用甲、乙两相同滑轮把同一桶沙从一楼地面提到二楼地面，滑轮重力小于沙和桶的总重力。用甲滑轮绳端所施加的拉力为F₁ ，做的总功为W₁ ，机械效率为η₁；用乙滑轮绳端所施加的拉力为F₂ ，所做的总功为W₂ ，机械效率为η₂ ，若不计摩擦和绳重，则：F₁F₂（选填“>”“<”或“=”），W₁W₂（选填“>”“<”或“=”），η₁η₂（选填“>”“<”或“=”）。

(2) 如图丙所示，用竖直向上的力匀速拉动质量分布均匀的杠杆，杠杆转动过程中，拉力F的大小将（选填“变大”“变小”或“不变”）。现用竖直向上的拉力将重为36N的物体缓慢升高10cm，拉力大小F为16N，拉力移动的距离为25cm，此时杠杆的机械效率为。若将重物的悬挂点由A点（为第1次）向右移至B点（为第2次），将重物提升相同的高度，两次有用功（选填“相等”或“不等”），第（选填“1”或“2”）次杠杆的机械效率高。

【考点】

定滑轮及其工作特点; 动滑轮拉力的计算; 机械效率的计算; 杠杆机械效率的测量实验;

【答案】

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实验探究题普通

1. 某实验小组利用如图甲、乙所示的实验装置做“测滑轮组机械效率”的实验，实验数据如下表所示：

实验次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	绳端拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率
1	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
2	4	0.1	1.6	0.4	62.5%
3	6	0.1	2.4

(1) 实验中应沿（选填“竖直”、“水平”或“任意”）方向匀速拉动弹簧测力计，使钩码上升。

(2) 通过表中数据可分析出第2次实验是用（选填“甲”或“乙”）图所示装置做的实验。

(3) 通过第1次实验和第2次实验的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率（选填“越高”“不变”或“越低”）。

(4) 同学们再用第1次实验中使用的装置做第3次实验，表中第3次实验中机械效率应为η=。

(5) 比较第1次实验和第3次实验可得出结论：使用同一滑轮组，物体越重滑轮组机械效率越。

实验探究题普通

2. 用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率。（不考虑摩擦）

(1) 实验时，弹簧测力计挂在D点，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在杠杆下面的钩码缓缓上升；

①实验中，将一个质量为m的钩码悬挂在A点，匀速将杠杆拉至图中虚线位置，弹簧测力计示数为F，钩码上升高度h，弹簧测力计移动距离s，则杠杆的机械效率：η₁=；（用字母表示）

②取下质量为m的钩码，将一个质量为2m的钩码悬挂在A点，匀速提升相同的高度，杠杆的机械效率为η₂ ，则η₂η₁_；（</=/>）

③若将同一物体分别悬挂在A、B两点，匀速提升相同的高度，杠杆机械效率分别为η_A和η_B ，则η_Aη_B；（</=/>）

(2) 若将同一物体悬挂在A点，弹簧测力计分别挂在C点和D点时，竖直向上匀速使物体提高相同高度时，杠杆的机械效率分别为η_C和η_D ，则η_Cη_D_。（</=/>）

实验探究题普通

3. 小明用如图所示的装置探究杠杆的机械效率，O为支点，总重为G的钩码悬挂在杠杆上的A点，竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，测得钩码上升的高度为h，弹簧测力计示数为F，其移动距离为s。

（1）该实验中杠杆的机械效率为 $\text{[math]}$ （用题目中物理量的符号表示）；

（2）钩码悬挂在A点时，杠杆机械效率为 $\text{[math]}$ ，若同样的将钩码悬挂在B点进行实验，仍将钩码缓慢提升高度h，杠杆的机械效率为 $\text{[math]}$ ，忽略摩擦， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”）；

（3）若保持钩码悬挂在A点不变，而将弹簧测力计作用点从杠杆最右端移到B点，仍然竖直向上缓慢拉动弹簧测力计，将钩码仍提升高度h，忽略摩擦，此时杠杆的机械效率为 $\text{[math]}$ ，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （选填“大于”、“小于”或“等于”）。

实验探究题普通