Question

12．如表是小華測(cè)一滑輪組機(jī)械效率時(shí)收集的有關(guān)數(shù)據(jù)．

	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動(dòng)力F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	0.5	2	0.1	1.1	0.3	①60.6%．
3	0.5	4	0.1	2	0.3	66.7%

（1）請(qǐng)?jiān)趫D甲中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法．
（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（3）將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整①60.6%．
（4）在第三次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼上升0.1m所用時(shí)間是1.5s，則動(dòng)力的功率為0.4W．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小華又進(jìn)一步猜想：滑輪組的機(jī)械效率可能與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)．為了驗(yàn)證猜想是否正確，小華利用圖乙和圖丙兩個(gè)完全相同的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小相等（相等/不相等），則可初步判斷猜想是錯(cuò)誤的；
（6）請(qǐng)你為小華同學(xué)提出一種提高滑輪組機(jī)械效率的方法：提高物體的重力（減小動(dòng)滑輪的重、減小滑輪軸上的摩擦等）．．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)求出繩子的有效段數(shù)連接；
（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（3）由表中數(shù)據(jù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求解；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$的推導(dǎo)公式求解；
（5）若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小 相等，則可初步判斷猜想是錯(cuò)誤的；
（6）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$，根據(jù)提高滑輪組機(jī)械效率可增大有用功，或減小額外功角度考慮．

解答 解：（1）繩子的有效段數(shù)n=$\frac{s}{h}=\frac{0.3m}{0.1m}$=3，連接如下所示：

（2）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)測(cè)力計(jì)示數(shù)才等于拉力大��；
（3）第2次實(shí)驗(yàn)，滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$≈60.6%．
（4）在第三次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼上升0.1m（自由端移動(dòng)的距離為3×0.1m=0.3m）所用時(shí)間是1.5s，F(xiàn)₃=2N，則動(dòng)力的功率P=$\frac{W}{t}=\frac{{F}_{3}s}{t}=\frac{2N×0.3m}{1.5s}$=0.4W．
（5）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小華又進(jìn)一步猜想：滑輪組的機(jī)械效率可能與滑輪組細(xì)線的繞法有關(guān)．為了驗(yàn)證猜想是否正確，小華利用圖乙和圖丙兩個(gè)完全相同的滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．若實(shí)驗(yàn)測(cè)得兩滑輪組的機(jī)械效率大小 相等，則可初步判斷猜想是錯(cuò)誤的；
（6）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$，提高滑輪組機(jī)械效率可增大有用功，或減小額外功，故可提高物體的重力（減小動(dòng)滑輪的重、減小滑輪軸上的摩擦等）．
故答案為：（1）如上所示；（2）豎直向上勻速；（3）60.6%；（4）0.4；（5）相等；（6）提高物體的重力（減小動(dòng)滑輪的重、減小滑輪軸上的摩擦等）．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)一滑輪組機(jī)械效率，考查滑輪組的轉(zhuǎn)接、注意事項(xiàng)、效率和功率的計(jì)算及影響機(jī)械效率的因素．