Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組測(cè)一滑輪組機(jī)械效率的數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)滑輪 重G動(dòng)/N	鉤碼重 G物/N	鉤碼上升 高度h物/m	直接將鉤碼 舉高做的功 W有用/J	動(dòng)力F動(dòng)/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離 S動(dòng)/m	使用滑輪組動(dòng)力做的功 W總/J	滑輪組的機(jī)械效率 η
1	0.53	1	0.1	0.1	0.7	0.3	0.21	47.6%
2		2	0.1	0.2	1.1	0.3	0.33	60.6%
3		4	0.1	0.4	2	0.3	0.6

（1）請(qǐng)你在圖中畫出本實(shí)驗(yàn)的繞繩方法．
（2）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度：克服動(dòng)滑輪的重所做的額外功相同（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加時(shí)，克服摩擦和繩重所做的額外功相同，滑輪組的機(jī)械效率變大．
（3）多次改變提升的物重測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，目的是為了C．（填字母）
A．減小摩擦    B．多次測(cè)量取平均值減小誤差    C．獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律
（4）由本實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）推斷：任何機(jī)械的機(jī)械效率跟物重均有關(guān)．
（5）算出第3次滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，然后作出滑輪組的繞法．
（2）根據(jù)功的計(jì)算公式分析額外功是否變化，根據(jù)效率公式判斷滑輪組效率如何變化．
（3）測(cè)出多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出普遍規(guī)律．
（4）根據(jù)本實(shí)驗(yàn)只能得出滑輪組效率與物重的關(guān)系，其它機(jī)械效率與物重的關(guān)系應(yīng)通過其它實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
（5）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$算出第3次的機(jī)械效率大�。�

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離是鉤碼上升的高度的三倍，因此滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，滑輪組繞法如圖所示．

（2）用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，動(dòng)滑輪重力不變，動(dòng)滑輪上升高度不變，則克服動(dòng)滑輪的重所做的額外功相同；提升的物重增加時(shí)，有用功增加，額外功不變，有用功占總功的比重變大，滑輪組的機(jī)械效率變大．
（3）多次改變提升的物重測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，目的是為了獲得多組數(shù)據(jù)歸納出物理規(guī)律，故C正確；
（4）對(duì)于本實(shí)驗(yàn)，重力的大小影響有用功的大小，但不會(huì)影響額外功，所以滑輪組的機(jī)械效率會(huì)與物重有關(guān)；
對(duì)于斜面，其額外功是摩擦力，而摩擦力的大小與物體對(duì)斜面的壓力有關(guān)，物重的大小會(huì)影響壓力，從而影響摩擦力，而影響額外功，所以由本實(shí)驗(yàn)不能推斷出：任何機(jī)械的機(jī)械效率跟物重均有關(guān)．
（5）第三次的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%=83.3%．
故答案為：（1）如圖所示；（2）相同；相同；大；（3）C；（4）不能；（5）83.3%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了組裝滑輪組、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，掌握彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)方法、認(rèn)真分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)用效率公式即可正確解題．