Question

【題目】在探究“滑輪組機(jī)械效率”時(shí)，小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測(cè)量，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)得前3組數(shù)據(jù)，用兩個(gè)動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪測(cè)得第4組數(shù)據(jù)，如下表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物重 G物/N	動(dòng)滑輪重 G動(dòng)/N	鉤碼上升的 高度h/m	動(dòng)力 F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離s/m	滑輪組的機(jī) 械效率η
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0%

（1）根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，讀出第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)乙圖中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為N，第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為。
（3）由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可知：。
（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和有關(guān)，請(qǐng)計(jì)算出第4組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功J。

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）豎直方向,1.6,66.7%
（3）同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)
（4）動(dòng)滑輪重有關(guān),0.6
【解析】（1）由前3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，因此應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：

；
（2）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；由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為1.6N；拉力所做的功為：W=Fs=2N×0.3m=0.6J；拉力做功的功率為：P=W/t=0.6J/1s=0.6W；第3次實(shí)驗(yàn)，滑輪組的機(jī)械效率為：η=W有/W總=Gh/Fs=4N×0.1m/2N×0.3m×100%≈66.7%；
（3）由表中第 1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)；
（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，物重相同，動(dòng)滑輪重力不同，機(jī)械效率不同，由此可得，滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和動(dòng)滑輪重有關(guān)根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知，有用功：W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J；克服動(dòng)滑輪做的功：W動(dòng) =G動(dòng) h=0.5N×0.1m=0.05J；總功：W總 =Fs=2N×0.3m=0.6J；
故答案為：（1）；（2）豎直方向；1.6；66.7%；（3）同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)；（4）動(dòng)滑輪重有關(guān)；0.6.
測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率是力學(xué)的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，為了能夠正確測(cè)量拉力，應(yīng)注意沿豎直方向勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì).根據(jù)W有=Gh計(jì)算有用功，根據(jù)W總=Fs計(jì)算總功，機(jī)械效率等于有用功與總功之比，其中s=nh.在進(jìn)行滑輪組的繞線時(shí)，根據(jù)要求，可按照偶定奇動(dòng)的方法.