Question

9．在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖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)記錄如下：

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）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%．

（2）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提升物體的重力有關(guān)．
（3）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變（選填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)彈簧測(cè)力計(jì)的分度值讀出圖丙中第三次實(shí)驗(yàn)中拉力的大小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）實(shí)驗(yàn)中提升鉤碼的重力不同，機(jī)械效率也不同，因此研究的是機(jī)械效率與提升鉤碼重力的關(guān)系；
（3）不計(jì)摩擦及繩重，提升物體重力做的功為有用功，提升動(dòng)滑輪重力和物體重力做的功為有用功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$×100%判斷滑輪組機(jī)械效率與繞繩方法的關(guān)系．

解答 解：
（1）由圖丙可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，則第三次實(shí)驗(yàn)中拉力的大小為2.4N，
第三次實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%；
（2）實(shí)驗(yàn)中用的是同一滑輪組，動(dòng)滑輪的重力不變，提升物體的重力不同；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起不同重力的物體時(shí)，提升物體的重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越大，
故可得結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提升物體的重力有關(guān)；
（3）因不計(jì)摩擦及繩重，克服物體重力做的功為有用功，克服動(dòng)滑輪重力和物體重力做的功為總功，
所以，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$×100%可知，
將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變．
故答案為：（1）2.4N；83.3%；（2）提升物體的重力；（3）不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)和滑輪組機(jī)械效率公式的應(yīng)用以及分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論，靈活的利用滑輪組機(jī)械效率的公式是關(guān)鍵．