Question

13．某同學(xué)在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	物重 G/N	物體上升的 高度h/cm	測(cè)力計(jì)的 示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng) 的距離s/cm	機(jī)械效率 η
1	6	3	2.5	9	80%
2	6	5	2.5	15	80%
3	6	8	2.5	24

分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問(wèn)題：
（1）由表中數(shù)據(jù)可知，第三次實(shí)驗(yàn)中物體上升的高度是8cm．
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)（選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）．
（3）當(dāng)他用此滑輪組提起10N重的物體時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果只允許選擇一個(gè)測(cè)量工具，該測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)．

Answer 1

分析 （1）判斷滑輪組繩子的有效段數(shù)，根據(jù)s=nh可知，根據(jù)h=$\frac{s}{n}$求出物體升高的高度；
（2）分析表中不變的和變化的量得出機(jī)械效率與變化量的關(guān)系；
（3）通過(guò)分析有用功、額外功、總功的變化，可判斷滑輪組機(jī)械效率的變化；
（4）根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%分析．

解答 解：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效段數(shù)為3，根據(jù)s=nh可知，物體升高的高度h=$\frac{s}{n}$=$\frac{24cm}{3}$=8cm；
（2）由表中數(shù)據(jù)，第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.8m}{2.5N×0.24m}$×100%=80%
由表中數(shù)據(jù)可知，使用同一個(gè)滑輪組，當(dāng)提升相同的重物，提升物體高度的增加時(shí)，而機(jī)械效率不變，故分析表中數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度無(wú)關(guān)；
（3）在使用同一滑輪組時(shí)，增加鉤碼的重力相當(dāng)于增大了有用功，而額外功不變，所以根據(jù)機(jī)械效率的公式可知，其機(jī)械效率會(huì)增大；
（4）滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%，故利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如果只允許選擇一個(gè)測(cè)量工具，該測(cè)量工具是彈簧測(cè)力計(jì)．
故答案為：（1）8；（2）無(wú)關(guān)；（3）變大；（4）彈簧測(cè)力計(jì)．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)滑輪組機(jī)械效率，考查測(cè)量過(guò)程所用的測(cè)量工具、機(jī)械效率的計(jì)算、影響機(jī)械效率大小的因素及分析數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．