Question

8．某實(shí)驗(yàn)小組在做探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，不計(jì)繩重和摩擦，得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表．

次數(shù) 物理量	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	74%		83%

（1）通過分析表格中實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)，請(qǐng)把實(shí)驗(yàn)1裝置中繩子的繞法畫在圖（a）中．
（2）實(shí)驗(yàn)2中，滑輪組的機(jī)械效率是57%．
（3）通過分析表格中的數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)2是用b圖做的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)3是用a圖做的實(shí)驗(yàn)．
（4）比較1和2兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低；比較1和3兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，增加鉤碼的重可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)繩端移動(dòng)距離s與物體上升高度h之間的關(guān)系，判斷出承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，纏繞滑輪組；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第二次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)表中s和h的關(guān)系，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，再根據(jù)n的大小確定滑輪組的結(jié)構(gòu)回答；
（4）在不考慮繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重、動(dòng)滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時(shí)，動(dòng)滑輪越重，機(jī)械效率越低；
在動(dòng)滑輪重相同時(shí)，提起的物體越重，機(jī)械效率越高．

解答 解：
（1）由表格中數(shù)據(jù)知，s=3h，可知滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：

（2）第三次實(shí)驗(yàn)滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57%；
（3）實(shí)驗(yàn)2中，s=5h，即承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=5，所以使用圖b做的實(shí)驗(yàn)；
實(shí)驗(yàn)3中，s=3h，即承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，所以使用圖a做的實(shí)驗(yàn)；
（4）由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率低；
由實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得：使用同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以增加物體的重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）見上圖；（2）57%；（3）b；a；（4）低；增加鉤碼的重．

點(diǎn)評(píng) 在此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．