Question

10．小明同學(xué)做“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，裝置圖如圖所示．
小明用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表中．

序 號(hào)	鉤碼重 G/N	鉤碼提升的 高度h/cm	彈簧測力計(jì) 的示數(shù)F/N	彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s/cm
①	2	5	0.6	25
②	4	8	1.1

（1）分析表中表據(jù)，用筆畫線代替細(xì)繩，在圖中組裝滑輪組．
（2）將合適的數(shù)據(jù)，填寫在表格的空格處．
（3）兩次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為66.7%和72.7%．
（4）若將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下，根據(jù)題中信息可以判斷，滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)在66.7%至72.7%的范圍內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）測力計(jì)移動(dòng)的距離要通過鉤碼上升的高度來進(jìn)行推算，所以首先要明確的是s與h之間的關(guān)系，這可以通過第1組數(shù)據(jù)得出；
（2）根據(jù)s與h的關(guān)系，確定承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再找到起始點(diǎn)，依次繞過每一只滑輪，最后再檢查是否符合要求；
（3）利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可代入數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)械效率的大小；
（4）通過機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系的分析，得出結(jié)果．

解答 解：
（1）觀察第一組數(shù)據(jù)可知，$\frac{s}{h}$=$\frac{25cm}{5cm}$=5，即s=5h，所以連接時(shí)應(yīng)符合這一要求，用5段繩子承擔(dān)物重．如圖所示；

（2）因?yàn)閟=5h，所以第二組數(shù)據(jù)中彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離s=5h=5×8cm=40cm；
（3）第1次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為η₁=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{總1}}$=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$=$\frac{2N×0.05m}{0.6N×0.25m}$×100%=66.7%．
第2次實(shí)驗(yàn)測得滑輪組的機(jī)械效率為η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{總2}}$=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$=$\frac{4N×0.08m}{1.1N×0.4m}$×100%=72.7%．
（4）通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)：使用同一個(gè)滑輪組時(shí)，增加鉤碼的重，機(jī)械效率會(huì)變大，3N在2N、4N之間，因此機(jī)械效率也在66.7%-72.7%之間．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）40；（3）66.7%；72.7%；（4）66.7%；72.7%．

點(diǎn)評 對于滑輪組的相關(guān)實(shí)驗(yàn)或題目，會(huì)通過數(shù)據(jù)或圖判斷滑輪組的省力情況是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)．也就是首先要找出拉力移動(dòng)的距離s與物體提升的高度h之間的倍數(shù)關(guān)系，然后才能或繞繩、或計(jì)算，根據(jù)題意求取其他的量．