Question

3．小明在測(cè)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(cè)得的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼總重G/N	鉤碼上升高度h/m	測(cè)力計(jì)示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距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	6	0.2	2.4	0.6	83%

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過程中讀數(shù)．
（2）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為74%．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字），若不計(jì)繩重與摩擦，動(dòng)滑輪重為1.4N．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用b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：使用同一滑輪組增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率；
（5）分析第2、3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，要正確測(cè)量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)．
（2）根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率；
根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動(dòng)）代入數(shù)據(jù)計(jì)算出G_動(dòng)；
（3）根據(jù)鉤碼上升高度與測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離間的關(guān)系，求出承重繩子的股數(shù)，然后確定所選用的裝置；
（4）分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論，分析1、3次實(shí)驗(yàn)，確定動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)對(duì)機(jī)械效率的影響；
（5）分析3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出滑輪組機(jī)械效率與物體被提升高度之間的關(guān)系．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值；
（2）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74%；
根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動(dòng)）可知，
動(dòng)滑輪重為：G_動(dòng)=3F-G_物=3×1.8N-4N=1.4N；
（3）由數(shù)據(jù)知第2次實(shí)驗(yàn)中，s為h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，被提升的物重為6N，所以第2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，使用的同一滑輪組，提升的鉤碼重力越大，機(jī)械效率越高，可得使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率；
（5）第2、3次實(shí)驗(yàn)只是改變了物體被提升的高度，機(jī)械效率沒變，所以可得滑輪組的機(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%；1.4；（3）b；（4）增加物重；（5）無關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量輪的機(jī)效率驗(yàn)，主要考查了有關(guān)輪組械效率的計(jì)，以及影響滑械效率的因素提的物重和滑輪的重．被提升的物體越重動(dòng)輪的重力越小，滑輪組機(jī)械率越高而組的機(jī)效率與被提升高度關(guān)．