Question

1．張亮在做“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，用同一滑輪組進行了三次實驗，數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	物重G/N	物體上升高度h/cm	測力計的示數(shù)F/N	測力計移動距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	18
3	6	8	2.5	24

（1）表中“測力計移動的距離”欄目中有一個數(shù)據(jù)的記錄是錯誤的，錯誤的是18cm，正確的數(shù)據(jù)應該為15cm．
（2）3次本實驗中滑輪組的機械效率是80%．
（3）本實驗得到的結(jié)論是：滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關．
（4）如果不計繩重和摩擦，動滑輪的重力是1.5N．
（5）換用輕質(zhì)動滑輪，滑輪組的機械效率將變大（填變大、變小或不變）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)分析答題；
（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)應用功的計算公式與效率公式求出滑輪組效率；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分別計算出三次實驗的機械效率，即可得出結(jié)論；
（4）根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端移動的距離，求出承重繩子的有效股數(shù)n，根據(jù)滑輪組的拉力公式F=$\frac{1}{n}$（G_動+G_物）的變形公式求出動滑輪的重力；
（5）根據(jù)機械效率的概念可知，提升同樣的鉤碼則有用功相同，換用輕質(zhì)動滑輪后，做的額外功減小，則有用功在總功中所占的比例增大，機械效率變大．

解答 解：
（1）由表中1、3組實驗數(shù)據(jù)可知，測力計移動距離是物體上升高度的3倍，由此可知滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，由表中第2組實驗數(shù)據(jù)可知，物體上升高度為5cm，測力計移動距離應該是15cm，而不是18cm，因此錯誤的實驗數(shù)據(jù)是：18cm；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第三次實驗時，滑輪組的效率：
η₃=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.08m}{2.5N×0.24m}$×100%=80%；
（3）第1次的機械效率為：η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.03m}{2.5N×0.09m}$×100%=80%；
第2次的機械效率為：η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.5N×0.15m}$×100%=80%；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，重物重力相同而重物被提升的高度不同，滑輪組的機械效率相同，由此可知：滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關；
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，則滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n=3；
根據(jù)式F=$\frac{1}{n}$（G_動+G_物）可知，
動滑輪的重力G_動=nF-G_物=3×2.5N-6N=1.5N；
（5）實驗中，換用輕質(zhì)動滑輪后，做的額外功減小，則有用功在總功中所占的比例增大，機械效率變大．
故答案為：（1）18；15；（2）80%；（3）滑輪組的機械效率與物體提升的高度無關；（4）1.5；（5）變大．

點評 本題考查了求滑輪組的效率、分析滑輪組的效率與物重的關系、動滑輪的重力等問題，考查的問題較多，但難度不是很大，熟練應用基礎知識、認真計算，即可正確解題．