Question

10．某實驗小組在測滑輪組機械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示．

實驗次數(shù) 物理量	l	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.6	2.4
繩端移動距離s/m	0.3	0.4
機械效率η	74.1%	62.5%

（1）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼上升．
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出第2次是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實驗．
（3）通過分析第1次實驗和第2次實驗的數(shù)據(jù)可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多（動滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機械效率越低（選填“越高”“不變”或“越低”）．
（4）小組同學再用地1次實驗中使用的裝置做第3次試驗，表中第3次實驗中空缺的數(shù)據(jù)應為：繩端移動距離s=0.3m，機械效率η=83.3%（結果保留小數(shù)點后一位）．
（5）比較低1次實驗和第3次實驗可得出結論：使用體驗滑輪組，提升的重物越重，滑輪組的機械效率越高（選填“越高”“不變”或“越低”）．

Answer 1

分析 （1）要正確測量拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；
（2）根據(jù)物體升高的距離和繩子自由端移動的距離，判斷承擔物體和動滑輪繩子的段數(shù)．通過繩子的段數(shù)進行判斷；
（3）在不考慮繩重和摩擦時，滑輪組的機械效率跟提起的物重、動滑輪的重有關，在提起的物重一定時，動滑輪越重，機械效率越低；在動滑輪重相同時，提起的物體越重，機械效率越高；
（4）根據(jù)s=nh得出s的大小；
由公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$得出機械效率；
（5）比較實驗1和3的條件和機械效率大小，可得出提升物體的重力大小對滑輪組機械效率的影響．

解答 解：
（1）測繩端拉力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）實驗2，物體升高0.1m，繩子自由端移動0.4m，說明物體和動滑輪有4段繩子承擔，所以實驗2數(shù)據(jù)是由乙滑輪組進行的；
（3）實驗1和2中，提升重物相同，距離相同，只是滑輪組不同，尤其是動滑輪的個數(shù)不同，實驗2的機械效率低于實驗1，因此可得出：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，滑輪組的機械效率越低；
（4）甲圖由3段繩子承擔物重，所以s=3h=3×0.1m=0.3m；
機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（5）實驗1和3中，滑輪組相同，實驗3提升的重物大于實驗1，機械效率也更高，說明：使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）0.3；83.3%；（5）越高．

點評 在此實驗中，對滑輪組的分析、機械效率公式的運用是實驗的基礎，同時，實驗中分別探究了機械效率高低與動滑輪個數(shù)、提升物體重力等多個量的關系，因此，控制變量法的運用也十分關鍵．