Question

20．在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小靜用如圖1所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼所受的重力  G/N	提升高度h/m	拉力F/N	繩端移動(dòng)的距離 s/m	機(jī)械效率η
1	2	0.05	1.0	0.15	66.7%
2	4	0.05	1.7	0.15	78.4%
3	6	0.05	①	0.15	②

（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高．
（2）表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為2.4N，編號(hào)②處數(shù)據(jù)應(yīng)為83.3%．
（3）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起物重有關(guān)．
（4）本實(shí)驗(yàn)中額外功產(chǎn)生的原因是動(dòng)滑輪的重或繩子與滑輪間的摩擦．
（5）如圖，同一套滑輪組有兩種不同的繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，F(xiàn)_A大于 F_B（填“大于”“小于”或“等于”），η_A等于η_B（填“大于”“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高．
（2）根據(jù)測(cè)力計(jì)分度值為讀數(shù)；由表中數(shù)據(jù)根據(jù)機(jī)械效率公式求解；
（3）根據(jù)控制變量法分析；
（4）實(shí)驗(yàn)中額外功產(chǎn)生的原因是動(dòng)滑輪的重或繩子與滑輪間的摩擦；
（5）根據(jù)F=$\frac{{G}_{物}{+G}_{動(dòng)}}{n}$，判斷拉力的大�。�
因不計(jì)摩擦及繩重，額外功的來源是克服動(dòng)滑輪自重做的功，根據(jù)機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}=\frac{{G}_{物}h}{{G}_{物}h{+G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}{+G}_{動(dòng)}}$比較機(jī)械效率大�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高，這時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)等于拉力大�。�
（2）測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N，
第3次機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}=\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%，
（3）縱向分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起的物重有關(guān)；
（4）本實(shí)驗(yàn)中額外功產(chǎn)生的原因是動(dòng)滑輪的重或繩子與滑輪間的摩擦；
（5）如圖，同一套滑輪組有兩種不同的繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，根據(jù)F=$\frac{{G}_{物}{+G}_{動(dòng)}}{n}$，n分別為2、3，提升相同的物體時(shí)，F(xiàn)_A大于F_B；
因不計(jì)摩擦及繩重，額外功的來源是克服動(dòng)滑輪自重做的功，
機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}=\frac{{G}_{物}h}{{G}_{物}h{+G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{{G}_{物}}{{G}_{物}{+G}_{動(dòng)}}$，故η_A 等于η_B．
故答案為：（1）勻速；  （2）2.4N； 83.3%；  （3）提起物重； （4）動(dòng)滑輪的重或繩子與滑輪間的摩擦； （5）大于；  等于．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，考查注意事項(xiàng)、測(cè)力計(jì)讀數(shù)、效率的計(jì)算，數(shù)據(jù)處理及效率大小的比較．