《2025年通城学典课时作业本九年级物理上册苏科版江苏专版》

2. (2023·扬州)在学习了机械效率的相关知识后,课外研究小组有同学猜想:同一个机械的机械效率是不变的。为了验证猜想,他们用如图所示的滑轮组进行实验,改变钩码个数,用弹簧测力计沿竖直方向拉着细绳,使钩码匀速向上运动,测得的数据如表1。
| 实验序号 | 钩码重$ G/\mathrm{N} $ | 钩码上升的高度$ h/\mathrm{m} $ | 绳端拉力$ F/\mathrm{N} $ | 绳端移动的距离$ s/\mathrm{m} $ | 有用功$ W_{有用}/\mathrm{J} $ | 总功$ W_{总}/\mathrm{J} $ | 机械效率$ \eta/\% $ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 1 | 2 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 0.2 | 0.30 | 66.7 |
| 2 | 3 | 0.1 | 1.4 | 0.3 | 0.3 | 0.42 | 71.4 |
| 3 | 5 | 0.1 | 2.2 | 0.3 | 0.5 | 0.66 | 75.8 |
(1) 分析表中的数据,他的猜想是______(正确/错误)的。
(2) 实验小组又进行了如下的探究:改变滑轮的个数组成不同的滑轮组,仍用弹簧测力计沿竖直方向向上匀速拉动细绳,测得的数据如表2。
| 实验序号 | 动滑轮个数 | 钩码重$ G/\mathrm{N} $ | 钩码上升的高度$ h/\mathrm{m} $ | 绳端拉力$ F/\mathrm{N} $ | 绳端移动的距离$ s/\mathrm{m} $ | 有用功$ W_{有用}/\mathrm{J} $ | 总功$ W_{总}/\mathrm{J} $ | 机械效率$ \eta/\% $ |
| :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| 4 | 1 | 6 | 0.2 | 3.6 | 0.4 | 1.2 | 1.44 | 83.3 |
| 5 | 2 | 6 | 0.2 | 2.4 | 0.8 | 1.2 | 1.92 | 62.5 |
| 6 | 3 | 6 | 0.2 | 2.2 | 1.2 | 1.2 | 2.64 | 45.5 |
分析数据可知:物重相同,动滑轮个数越多越省力,但机械效率越______。进一步分析还发现,当滑轮组越来越省力时,它的额外功越来越大,甚至会出现额外功______有用功的情况,所以设计一个机械模型时,既要考虑省力,还要考虑______。
(3) 根据表2中的数据,如果增加动滑轮个数继续实验,那么将会出现的困难是______,你的改进方法是______。
(4) 物理学中把机械对重物施加的力与人对机械施加的力的比值叫作机械效益$ MA $,用于比较不同机械的省力程度。现用如图所示滑轮组匀速提升重物,不计绳重和摩擦。则下列描述滑轮组的机械效率$ \eta 与机械效益 MA $、机械效益$ MA 与重物重力 G $的关系图线中,可能正确的是______。

答案：
(1) 错误
(2) 低 大于 机械效率
(3) 绳端移动距离太长,不便操作 降低钩码上升的高度
(4) A