Question

3．小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置
如圖1所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)
如表：

物理量 實驗次數(shù)]	鉤碼總重G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計示數(shù)F/N	測力計移動距離S/m	機械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	6	0.1		0.3
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在實驗中，測量繩端拉力F 時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)．
（2）第2次實驗中拉力大小如圖2所示，則拉力大小為2.4N；測得的機械效率為83%．（結果保留兩位有效數(shù)字）
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實驗是用b圖做的；第4次實驗是用c圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機械效率；分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率越低（選填“越高”或“越低”）．
（5）分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計．
（2）根據(jù)圖示測力計確定其分度值，然后讀出其示數(shù)；由功的計算公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出滑輪組效率．
（3）根據(jù)鉤碼上升高度與測力計移動距離間的關系，求出承重繩子的股數(shù)，然后確定所選用的裝置．
（4）分析1、2兩次實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)得出結論，分析1、3次實驗，確定動滑輪的個數(shù)對機械效率的影響．
（5）分析3、4兩次實驗數(shù)據(jù)，然后得出滑輪組機械效率與物體被提升高度之間的關系．

解答 解：（1）在測繩端拉力時，需豎直向上勻速拉動測力計．
（2）由圖示測力計可知，其分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N；
由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第2次實驗，有用功W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J，總功W_總=Fs=2.4N×0.3m=0.72J，
滑輪組效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.72J}$×100%≈83%；
（3）由數(shù)據(jù)知第2次實驗中，s為h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，且鉤碼重最大，由圖示可知，第2次實驗所用的裝置是b；
由數(shù)據(jù)知第4次實驗中，s為h的5倍，所以滑輪組由5段繩子承擔物重，由圖示可知，第4次實驗所用的裝置是c；
（4）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知，使用的同一滑輪組，提升的鉤碼重力越大，機械效率越高，可得使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機械效率；
分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)，提升的物重相同，動滑輪重力越大，機械效率越低；
（5）分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組提升相同的重物，物體被提升的高度改變，機械效率不變，可得滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
故答案為：（1）勻速；（2）2.4；83%；（3）b；c；（4）增加物重；越低；（5）無關．

點評 此題是測量滑輪組的機械效率實驗，主要考查了有關滑輪組機械效率的計算，以及影響滑輪組機械效率的因素：被提升的物重和動滑輪的重力．被提升的物體越重、動滑輪的重力越小，滑輪組的機械效率越高．而滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．