Question

1．在測量滑輪組的機械效率時，小強進行了3次測量，并將數(shù)據(jù)填入表格．
（1）根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，畫出圖中滑輪組的繞繩方法．
（2）為了測量繩子末端的拉力F，應(yīng)該讓彈簧測力計沿豎直方向拉住繩子，當(dāng)彈簧測力計勻速直線運動（選填“勻速直線運動”或“靜止”）時讀數(shù)．
（3）第3次實驗時滑輪組的機械效率為66.7%，其中克服摩擦和繩重所做的功是0.15J
（4）由表中第1、2、3組數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是：用同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高．

實驗次數(shù)	物重 G物/N	動滑輪重G動/N	鉤碼上升的高度h/m	動力F/N	動力作用點移動的距離s/m	滑輪組的機械效率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

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)根據(jù)n=$\frac{s}{h}$得到通過動滑輪繩子的段數(shù)，由此畫出滑輪組的繞繩方法；
（2）實驗時應(yīng)勻速拉動測力計；對比分析勻速直線運動或靜止時拉動的區(qū)別；
（3）由W_有=Gh計算有用功，由W_總=Fs計算總功，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算機械效率，由W_額=W_總-W_有=W_摩擦繩重+W_滑計算克服摩擦和繩重所做的功；
（4）在分析數(shù)據(jù)時，要注意機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的，從而得出結(jié)論．

解答 解：
（1）由表格中數(shù)據(jù)知，鉤碼上升高度h=0.1m，動力作用點移動距離s=0.3m，
所以通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，滑輪組的繞繩方法如圖所示：
；
（2）為了測量繩子末端的拉力F，應(yīng)該讓彈簧測力計沿豎直方向拉住繩子，
在使用滑輪組時，滑輪組還要克服一些機械摩擦，所以要測量滑輪組的機械效率，需使物體勻速直線運動時讀數(shù)；
（3）第3次實驗所在的有用功：W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
做的總功：W_總=Fs=2N×0.3m=0.6J，
所以機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%≈66.7%；
實驗中克服摩擦力、繩重和動滑輪重做功是額外功，
所以克服摩擦和繩重所做的功：W_摩擦繩重=W_額-W_滑=W_總-W_有-G_滑h=0.6J-0.4J-0.5N×0.1m=0.15J；
（4）從實驗數(shù)據(jù)看，鉤碼上升的高度無變化，所以機械效率不斷增大不是由于被提升高度的變化而引起的，鉤碼重不斷增大，機械效率不斷提高．
所以得出的結(jié)論是：同一滑輪組，提起物體越重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：（1）見上圖；（2）豎直；勻速直線運動；（3）66.7%；0.15；（4）用同一滑輪組提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有用功、總功、額外功、機械效率概念的理解及計算，屬基礎(chǔ)知識的考查．