Question

7．在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如下表：

物理量 次數(shù)	鉤碼總重G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計(jì)示數(shù)F/N	測力計(jì)移動(dòng)距離s/m	機(jī)械效率　η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)且在拉動(dòng)過程中讀數(shù)；
（2）第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為74%．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用b圖做的；第4次實(shí)驗(yàn)是用c圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，被提升物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（5）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多（即動(dòng)滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越低．
（6）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)；
（2）根據(jù)η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求機(jī)械效率；
（3）根據(jù)繩子自由端的移動(dòng)的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh，繩子有效段數(shù)：n=$\frac{s}{h}$確定實(shí)驗(yàn)所用的裝置；
（4）（6）縱向比較表中數(shù)據(jù)，分析相同的量和變化量，得出機(jī)械效率與變化量的關(guān)系；
（5）研究機(jī)械效率與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)的關(guān)系，要使用不同的滑輪組，提升相同的重物，據(jù)此回答；

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計(jì)示數(shù)等于拉力大小，且在拉動(dòng)過程中讀數(shù)；
（2）第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為：
η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{4.8N×0.3m}$×100%≈74%
（3）根據(jù)繩子自由端的移動(dòng)的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh，繩子有效段數(shù)：n=$\frac{s}{h}$，故分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)繩子的有效段數(shù)：
n₂=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，因G=6N，第2次實(shí)驗(yàn)是用b圖做的；
第4次實(shí)驗(yàn)繩子的有效段數(shù)：
n₄=$\frac{1.0m}{0.2m}$=5，（同理，第3次實(shí)驗(yàn)繩子的有效段數(shù)為5），第4次實(shí)驗(yàn)是用b圖做的；
（4）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，被提升物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（5）因使用不同的滑輪組，提升相同的重物，故分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)越多（即動(dòng)滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越低．
（6）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，物體提升的高度不同，但機(jī)械效率相同，故滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)．
故答案為：（1）勻速；（2）74%；（3）b、c；（4）高；（5）1、3；（6）無關(guān)．

點(diǎn)評 本題測量滑輪組機(jī)械效率，考查注意事項(xiàng)、效率的計(jì)算、繩子有效段數(shù)的判斷、影響機(jī)械效率的因素及分析數(shù)據(jù)的能力．