Question

19．小明在測量滑輪組機(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，測得的數(shù)據(jù)如表：

物理量 實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼總 重G/N	鉤碼上 升的高 度h/m	彈簧測力 計(jì)的示數(shù) F/N	彈簧測力 計(jì)移動的 距離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	4	0.1	1.4	0.5	57
4	4	0.2	1.4	1.0	57

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，且在拉動過程中讀數(shù)．
（2）第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為74%．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個(gè)數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越低．
（4）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)的數(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)．（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）

Answer 1

分析 （1）測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)；
（2）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機(jī)械效率；
（3）（4）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體升高的高度之間的關(guān)系s=nh 判斷四次實(shí)驗(yàn)所用滑輪組，分別找出實(shí)驗(yàn)1、3和3、4中相同的量和不同的量，分析機(jī)械效率與不同量的關(guān)系．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)，此時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力等于測力計(jì)的示數(shù)；
（2）由表中數(shù)據(jù)知，第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74%；
（3）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體升高的高度之間的關(guān)系s=nh，繩子有效段數(shù)：n=$\frac{s}{h}$，在1、2、3、4次實(shí)驗(yàn)中，結(jié)合物體的重力，繩子的有效段數(shù)分別3、3、5、5，分別是用圖甲、乙、丙、丙做的實(shí)驗(yàn)，
由表中數(shù)據(jù)可知，第1、3次實(shí)驗(yàn)是用圖數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個(gè)數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越低；
（4）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升相同重力的物體，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%；（3）越低；（4）無關(guān)．

點(diǎn)評 本題測量滑輪組機(jī)械效率，考查注意事項(xiàng)、機(jī)械效率的計(jì)算及影響機(jī)械效率大小的因素和控制變量法的運(yùn)用．