Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組在測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如甲乙圖所示

實(shí)驗(yàn)次數(shù) 物理量	1	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	2.5
繩端移動距離S（m）	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	74%

（1）請你幫他們計(jì)算出第2和第3次滑輪組的機(jī)械效率，并填寫在表格中；
（2）通過表中數(shù)據(jù)可知第3次實(shí)驗(yàn)是用甲圖做的實(shí)驗(yàn)（選填“甲”或“乙”）；
（3）通過實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：使用不同的滑輪組，提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低；
（4）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得正確結(jié)論：使用同一滑輪組增加物重，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，由表格數(shù)據(jù)根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；
（2）由s=nh判斷通過動滑輪繩子的段數(shù)，從而可知實(shí)驗(yàn)是用哪個(gè)圖做的；
（3）先確定1、2兩次實(shí)驗(yàn)所用的滑輪組，分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找到相同量和不同量得出結(jié)論；
（4）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3使用的是同一滑輪組，提起物體重不同，由表格數(shù)據(jù)可知機(jī)械效率與物重的關(guān)系．

解答 解：
（1）由圖可知，通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，
由表格數(shù)據(jù)第2次實(shí)驗(yàn)中，物體重G=4N，拉力F=1.6N，鉤碼上升高度h=0.1m，繩端移動距離s=0.5m，所以此次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$×100%=50%；
同理第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：
η′=$\frac{G′h′}{F′s′}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.5N×0.3m}$×100%=80%；
（2）由s=nh可知通過動滑輪繩子的段數(shù)
n=$\frac{s′}{h′}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，
所以第3次實(shí)驗(yàn)是用甲圖做的實(shí)驗(yàn)；
（3）s=nh可知第1次實(shí)驗(yàn)用甲圖做的，第2次是由乙圖做的，
由表格數(shù)據(jù)兩次中提升相同的重物時(shí)，動滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低；
（4）實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3使用的是同一滑輪組，提起物體重不同，由表格數(shù)據(jù)可知：同一滑輪組提起的物體越重，機(jī)械效率越高，即使用同一滑輪組增加物重，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）50%；80%；（2）甲；（3）越低；（4）增加物重．

點(diǎn)評 滑輪組的機(jī)械效率和物體重、動滑輪重有關(guān)，如果動滑輪重不變，物體越重，機(jī)械效率越高；如果物體重不變，動滑輪越重，機(jī)械效率越低．