Question

15．用如圖所示裝置測(cè)量動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

序號(hào)	動(dòng)滑輪重力 G動(dòng)/N	鉤碼重力 G/N	鉤碼上升高度h/m	繩的拉力 F/N	繩端移動(dòng)距離s/m	機(jī)械 效率η
1	0.1	1	0.2	0.6		83.3%
2	0.1	2	0.2	1.1	0.4
3	0.2	2	0.2		0.4	83.3%

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使掛在動(dòng)滑輪下面的鉤碼緩緩上升．
（2）第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)，繩端移動(dòng)的距離為0.4m．
（3）第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，測(cè)得動(dòng)滑輪的機(jī)械效率約為90.9%．
（4）第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，繩的拉力約為1.2N．
（5）分析表中數(shù)據(jù)可知，對(duì)于同一動(dòng)滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機(jī)械效率將增大；提升相同重力的鉤碼時(shí)，動(dòng)滑輪的重力增大，其機(jī)械效率將減�。�（均選填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，為了正確測(cè)出拉力的大小，應(yīng)拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)豎直向上勻速上升；
（2）重物和動(dòng)滑輪有2段繩子承擔(dān)，繩子移動(dòng)的距離物體升高距離的2倍；
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用效率公式求出動(dòng)滑輪的機(jī)械效率；
（4）根據(jù)公式W_有=Gh計(jì)算有用功，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算總功，然后根據(jù)公式W_總=Fs計(jì)算第3次實(shí)驗(yàn)中繩的拉力；
（5）根據(jù)控制變量法的要求分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．

解答 解：
（1）在實(shí)驗(yàn)中，為了正確測(cè)出拉力的大小，應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)且在拉動(dòng)過(guò)程中讀數(shù)；
（2）由圖示可知，動(dòng)滑輪承重繩子有效股數(shù)n=2，
第1次測(cè)量中，彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離：s=nh=2×0.2m=0.4m；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.2m}{1.1N×0.4m}$×100%≈90.9%；
（4）第3次實(shí)驗(yàn)中的有用功為：W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J；
根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可知，總功為：W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{0.4J}{83.3%}$=0.48J；
根據(jù)公式W_總=Fs可知，第3次實(shí)驗(yàn)中繩的拉力為：F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$=$\frac{0.48J}{0.4m}$=1.2N；
（5）由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為①②的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對(duì)于同一動(dòng)滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機(jī)械效率將增大；
由表中實(shí)驗(yàn)序號(hào)為②③的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，提升相同重力的鉤碼時(shí)，動(dòng)滑輪的重力增大，其機(jī)械效率將減小．
故答案為：（1）豎直向上勻速；（2）0.4；（3）90.9%；（4）1.2；（5）增大；減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求滑輪組效率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用效率公式可以求出滑輪組效率，應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題；解題時(shí)要注意控制變量法的應(yīng)用．