Question

10．在“探究滑輪組的機械效率”時，小明利用兩組滑輪組進行了5次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測定前4組數(shù)據(jù)，用二個動滑輪得第5組數(shù)據(jù)，測得數(shù)據(jù)如表：

實驗次數(shù)	動滑輪重G動/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動力F/N	動力作用點移動距離s/m	滑輪組的機械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.5

（1）請根據(jù)前四組數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法．
（2）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計．第3次試驗時若在彈簧測力計靜止時讀數(shù)，則所測拉力小于1.1N（選填“大于”、“小于”“等于”）．
（3）表格中編號①處數(shù)據(jù)應為66.7；根據(jù)圖乙中彈簧測力計可知編號②數(shù)據(jù)應為1.6N．
（4）由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
（5）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和被提升的物重有關．
（6）有的同學認為：“機械越省力，它的機械效率越高”．你認為這句話是錯誤的（填“正確”或“錯誤”）．你是用小明收集的數(shù)據(jù)中4、5兩組數(shù)據(jù)對比分析來判斷的．
（7）1、2兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，有時測出的滑輪組機械效率卻略有不同，原因不可能是B．
A．滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同        B．鉤碼被提起的高度不同
C．側拉力時拉力的方向沒有豎直向上        D．側拉力時沒有時測力計勻速上升．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)h與s的關系（s=nh）結合表格中數(shù)據(jù)判斷承擔物重的繩子段數(shù)，然后繞線；
（2）為準確地測出拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；
用測力計拉動繩子運動時，要克服摩擦；
（3）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計算①的機械效率；
進行②的讀數(shù)時，注意測力計的分度值；
（4）分析機械效率的變化及前面物理量的變化得出結論，機械效率與物體被提升的高度無關；
（5）分析3、4中機械效率和物理量的變化，得出機械效率與被提升的物重之間的關系；
（6）計算出第5組數(shù)據(jù)與前面的幾組機械效率比較，得出結論；
（7）除了動滑輪中和物重外，繩重和摩擦也會影響動滑輪的機械效率．

解答 解：（1）由前4組實驗數(shù)據(jù)知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，因此應從動滑輪繞起，如圖所示：
；
（2）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；
若在彈簧測力計靜止時讀數(shù)，不用承擔運動過程中的摩擦力，則所測拉力小于1.1N；
（3）①η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
②由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為1.6N；
（4）第1、2組數(shù)據(jù)，動滑輪重、鉤碼重相同，鉤碼被提升的高度不同，機械效率相同，可知同一滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關；
（5）第3、4組數(shù)據(jù)，動滑輪、鉤碼被提升的高度相同，被提升的鉤碼重不同，機械效率不同，可知同一滑輪組的機械效率與摩擦和被提升的物重有關；
（6）由表格中數(shù)據(jù)知，第5組滑輪組由5段繩子承擔物重，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$×100%=50%；
由計算知，第五組比第四組滑輪組省力，但機械效率更低，所以“機械越省力，它的機械效率越高”的說法不正確．
（7）除了動滑輪重力和物體重力影響機械效率外，繩重和摩擦也會影響動滑輪的機械效率，A．滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同會影響機械效率；B．鉤碼被提起的高度不同，不會影響機械效率；CD會造成拉力的測量不同，造成機械效率的不同．由以上分析可知，B不可能．
故答案為：（1）見上圖；（2）勻速；小于；（3）66.7；1.6；（4）物體被提升的高度；（5）被提升的物重；（6）錯誤；4、5；（7）B．

點評 此題是“探究滑輪組的機械效率”實驗，考查了滑輪組機械效率的計算，根據(jù)數(shù)據(jù)分析影響滑輪組效率的因素，同時考查了有關滑輪組的組裝及測力計的讀數(shù)問題，要細心分析每一個問題．