Question

15．在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明用如圖所示的同一滑輪組分別做了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 重/N	鉤碼上升 的距離h/cm	彈簧測(cè)力計(jì) 的讀數(shù)F/N	彈簧測(cè)力計(jì)上 升的距離s/cm	機(jī)械效率η
1	2	8	0.8	①	83%
2	4	5	1.5	15	②
3	6	5	2.2	15	91%

（1）第1次實(shí)驗(yàn)中由于疏忽，沒(méi)有測(cè)量、記錄彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離，請(qǐng)幫小明補(bǔ)填該數(shù)據(jù)為24．
（2）計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；
（3）進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，可知用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物體增加時(shí)，所做的額外功將如何變化？請(qǐng)通過(guò)計(jì)算加以說(shuō)明．

Answer 1

分析 （1）由表中數(shù)據(jù)分析可知，滑輪組由三股繩子承擔(dān)，所以s=3h，算出彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離s；
（2）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$算出機(jī)械效率；
（3）計(jì)算出2、3兩次的額外功得出結(jié)論．

解答 解：
（1）由圖可知，滑輪組由三段繩子承擔(dān)物重，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離為物體上升高度的3倍，
所以s=3h=3×8cm=24cm；
（2）由表中數(shù)據(jù)可得，第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.05m}{1.5N×0.15m}$×100%=88.9%；
（3）第2次實(shí)驗(yàn)的額外功：
W_額2=W_總2-W_有用2=F₂s₂-G₂h₂=1.5N×0.15m-4N×0.05m=0.025J；
第3次實(shí)驗(yàn)的額外功：
W_額3=W_總3-W_有用3=F₃s₃-G₃h₃=2.2N×0.15m-6N×0.05m=0.03J，
由計(jì)算知：用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物體增加時(shí)，所做的額外功將增大．
故答案為：（1）24；
（2）計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為88.9%；
（3）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物體增加時(shí)，所做的額外功將增大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)探究和計(jì)算，要掌握機(jī)械效率的概念，掌握有用功、總功的含義．能夠根據(jù)s和h的關(guān)系判斷出承擔(dān)物重繩子段數(shù)，是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．