Question

6．在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，小芳用如圖所示的滑輪組分別做了3組實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

（1）在實驗操作中應該豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（2）進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為1.6N；機械效率約為83.3%（保留三位有效數(shù)字）；
（3）分析實驗數(shù)據(jù)，小芳得出的實驗結論是：使用同一滑輪組提升不同重物，增加物重可以提高機械效率；
（4）第①次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為0.15W；
（5）若在實驗時彈簧測力計拉動方向偏離了豎直方向，則測出的機械效率將變�。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”）；
（6）小芳進一步分析數(shù)據(jù)，可知用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時，所做的額外功將變大，（選填“變大”、“不變”、或“變小”）分析原因：物重增加，輪和軸之間的壓力變大，摩擦力變大．．

序號	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/cm	彈簧測力計的示數(shù)/N	彈簧測力計上升的距離/cm	機械效率/%
1	2	5	1	15	66.7
2	3	5	1.4	15	71.7
3	4	5		15

Answer 1

分析 （1）實驗操作中應該豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（2）由圖示測力計確定其分度值，讀出其示數(shù)；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用效率公式求出效率；
（3）分析表中實驗數(shù)據(jù)，然后得出結論；
（4）判斷繩子的有效段數(shù)為n，故繩子自由端的速度為物體上升速度的n倍，根據(jù)P=$\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$=Fv求功率；
（5）彈簧測力計拉動方向偏離了豎直方向，則拉力測量偏大，總功偏大，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%析即可；
（6）根據(jù)功的計算公式與影響滑輪組效率的因素分析答題．

解答 解：（1）在實驗操作中應該豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數(shù)等于拉力的大��；
（2）由圖示彈簧測力計可知，其分度值為0.2N，進行第3次測量時，彈簧測力計示數(shù)為1.6N；
機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{4N×0.05m}{1.6N×1.05m}$×100%≈83.3%；
（3）分析實驗數(shù)據(jù)，小芳得出的實驗結論是：使用同一滑輪組提升不同重物，增加物重可以提高機械效率；
（4）第①次實驗時，鉤碼上升的速度為0.05m/s，因繩子的有效段數(shù)為3，故繩子自由端的速度為3×.05m/s=0.15m/s，功率為：
P=$\frac{W}{t}=\frac{Fs}{t}$=Fv=1N×0.15m/s=0.15W；
（5）在實驗時彈簧測力計拉動方向偏離了豎直方向，則拉力的測量偏大，總功偏大，而有用功不變，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可知，測出的機械效率將變�。�
（6）小芳進一步分析數(shù)據(jù)，可知用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，提升的物重增加時，所做的額外功將變大，原因：物重增加，輪和軸之間的壓力變大，摩擦力變大．
故答案為：（1）豎直向上勻速；（2）1.6；83.3；（3）增加物重；（4）0.15；（5）變��；（6）變大；物重增加，輪和軸之間的壓力變大，摩擦力變大．

點評 本題探究影響滑輪組機械效率的因素，考查實驗注意事項、功、效率的計算及控制變量法運用及數(shù)據(jù)分析能力和誤差分析．