Question

【題目】在探究“滑輪組機械效率”時，小強利用兩組滑輪組進行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如下表：

實驗 次數(shù)	物重 G物/N	動滑輪重 G動/N	鉤碼上升的 高度h/m	動力 F/N	動力作用點移動的距離s/m	滑輪組的機 械效率η
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0%

（1）根據(jù)表中前3次實驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。

（2）在實驗中，測量繩端拉力F時，應(yīng)盡量勻速拉動彈簧測力計，讀出第4次實驗時乙圖中彈簧測力計的示數(shù)為N，第3次實驗時滑輪組的機械效率為。
（3）由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知：。
（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與摩擦和有關(guān)，請計算出第4組實驗中克服摩擦所做的額外功J。

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）豎直方向,1.6,66.7%
（3）同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)
（4）動滑輪重有關(guān),0.6
【解析】（1）由前3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(yīng)從動滑輪繞起，如圖所示：

；
（2）實驗中應(yīng)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；由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為1.6N；拉力所做的功為：W=Fs=2N×0.3m=0.6J；拉力做功的功率為：P=W/t=0.6J/1s=0.6W；第3次實驗，滑輪組的機械效率為：η=W有/W總=Gh/Fs=4N×0.1m/2N×0.3m×100%≈66.7%；
（3）由表中第 1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)；
（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，物重相同，動滑輪重力不同，機械效率不同，由此可得，滑輪組的機械效率與摩擦和動滑輪重有關(guān)根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知，有用功：W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J；克服動滑輪做的功：W動 =G動 h=0.5N×0.1m=0.05J；總功：W總 =Fs=2N×0.3m=0.6J；
故答案為：（1）；（2）豎直方向；1.6；66.7%；（3）同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)；（4）動滑輪重有關(guān)；0.6.
測量滑輪組的機械效率是力學的重點實驗，為了能夠正確測量拉力，應(yīng)注意沿豎直方向勻速拉動測力計.根據(jù)W有=Gh計算有用功，根據(jù)W總=Fs計算總功，機械效率等于有用功與總功之比，其中s=nh.在進行滑輪組的繞線時，根據(jù)要求，可按照偶定奇動的方法.