Question

10．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率“的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．

次 數(shù)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升的高度h/m	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s/m
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1	40

（1）在表格的空格處，填上合適的數(shù)據(jù)．
（2）在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組．
（3）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為66.7%．
（4）如果將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下，根據(jù)題中已有的信息可以判斷出這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)在66.7%～72.7%范圍內(nèi)．

Answer 1

分析 （1）由表格數(shù)據(jù)可知第1次鉤碼上升的高度和彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離，根據(jù)s=nh求出繩子的有效股數(shù)，再根據(jù)s=nh求出第2次彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離；
（2）知道繩子的有效股數(shù)，根據(jù)動(dòng)奇定偶組裝滑輪組；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率；
（4）通過機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系的分析，得出結(jié)果．

解答 解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，h₁=5m，s₁=25m，h₂=8m，
由s=nh可得，滑輪組繩子的有效股數(shù)：
n=$\frac{{s}_{1}}{{h}_{1}}$=$\frac{25m}{5m}$=5，
則第2次彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離：
s₂=nh₂=5×8m=40m；
（2）繩子的有效股數(shù)為5，由動(dòng)奇定偶可知，應(yīng)從動(dòng)滑輪開始繞，如下圖所示：

（3）第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率：
η₁=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{總2}}$×100%=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100%=$\frac{2N×5m}{0.6N×25m}$×100%≈66.7%；
（4）第2次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{總1}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{h}_{2}}$×100%=$\frac{4N×8m}{1.1N×40m}$×100%≈72.7%，
通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)：使用同一個(gè)滑輪組時(shí)，增加鉤碼的重，機(jī)械效率會(huì)變大，3N在2N、4N之間，因此機(jī)械效率也在66.7%～72.7%之間．
故答案為：
（1）40；
（2）如上圖所示；
（3）66.7%；
（4）66.7%～72.7%．

點(diǎn)評(píng) 使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大．