Question

2．如圖所示是小華同學(xué)探究滑輪組的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼重力G/N	鉤碼上升 高度h/cm	彈簧測(cè)力 計(jì)示數(shù)F/N	彈簧測(cè)力計(jì)移 動(dòng)的距離s/cm	機(jī)械效率η/%
1	1	10	0.5	30	66.7
2	2	10	0.75	30	88.9
3	2	20	0.75

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）第3次測(cè)量中，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離為60cm，滑輪組的機(jī)械效率為88.9%．
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：滑輪組的機(jī)械效率與提升的物重有關(guān)；滑輪組的機(jī)械效率與提升高度無(wú)關(guān)；你猜想滑輪組的機(jī)械效率可能還與動(dòng)滑輪重有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定．
（2）重物和動(dòng)滑輪有三段繩子承擔(dān)，繩子移動(dòng)的距離物體升高距離的3倍．知道物重、物體升高的距離、彈簧測(cè)力計(jì)的拉力、彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，求出機(jī)械效率．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可判斷滑輪組的機(jī)械效率與提升的重物有關(guān)，與物體移動(dòng)的距離無(wú)關(guān)．還可能與動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦等有關(guān)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以保證拉力大小恒定．
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子有效股數(shù)n=3，第3次測(cè)量中，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s=nh=3×20cm=60cm=0.6m．
滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.2m}{0.75N×0.6m}$×100%≈88.9%．
（3）根據(jù)第1次和第2次數(shù)據(jù)可知，提升高度相同時(shí)，物重不同，機(jī)械效率不同，可見(jiàn)，機(jī)械效率可能與提升的物重有關(guān)．
根據(jù)第2次和第3次數(shù)據(jù)可知，當(dāng)物重相同，提升的高度不同時(shí)，機(jī)械效率相同，可見(jiàn)，機(jī)械效率與物體提升高度無(wú)關(guān)．
綜上可知，機(jī)械效率與提升的重物有關(guān)，機(jī)械效率與物體移動(dòng)的距離無(wú)關(guān)．
滑輪組的機(jī)械效率還可能與動(dòng)滑輪重、繩重、摩擦等有關(guān)．
故答案為：（1）勻速；（2）60；88.9%；（3）提升的物重；提升高度；（4）動(dòng)滑輪重（合理均可）．

點(diǎn)評(píng) 滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重有關(guān)，跟物體升高的距離、移動(dòng)的速度、繩子的繞法無(wú)關(guān)．通過(guò)增加提起的物重來(lái)提高機(jī)械效率．