Question

2． 如圖所示是某同學在測量滑輪組機械效率的實驗，測得的數(shù)據(jù)如表：

物理量 次數(shù)	鉤碼總量 G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計示數(shù) F/N	測力計移動距離s/m	機械效率η
1	4	0.1	1.4	0.5	57%
2	4	0.2	1.4	1.0	57%
3	4	0.1	1.8	0.3	74%
4	6	0.1	2.4	0.3

（1）實驗中彈簧測力計應該在勻速運動時（選填“靜止時”或“勻速運動時”）讀數(shù)．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算第4次實驗測得的機械效率應為83%．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知：第3次實驗是用乙圖做的（選填“甲”、“乙”或“丙”）．
（4）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪的個數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率越低．
（5）分析3、4次實驗數(shù)據(jù)可得出的結論是：使用同一滑輪組，提升的物體越重，機械效率越高．

Answer 1

分析 （1）只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第4次實驗測量的機械效率；
（3）根據(jù)s=nh的關系便可確定承擔物重的繩子段數(shù)；
（4）①分析1、2兩次實驗數(shù)據(jù)得出同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度的關系；
②利用控制變量法分析1、3次實驗數(shù)據(jù)得出影響滑輪組機械效率的因素；
（5）分析3、4次實驗數(shù)據(jù)可得出影響滑輪組機械效率的因素．

解答 解：
（1）實驗中應該豎直向上勻速拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定，便于讀數(shù)；
（2）第4次實驗測量的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）根據(jù)s=nh可知，第3次實驗中，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，因此選擇乙裝置進行實驗；
（4）①分析1、2兩次實驗數(shù)據(jù)可知，提升物體的重力不變，改變物體提升的高度，滑輪組的機械效率相等，故可得結論：同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關；
②分析1、3兩次實驗數(shù)據(jù)可知，提升物體的重力相同，提升的高度相同，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；
（5）分析3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可知，提升物體的重力不同，提升的高度相同，滑輪組的機械效率不同，且物體重力越大，滑輪組的機械效率越大，故可得結論：同一滑輪組，提升的物體越重，機械效率越高．
故答案為：（1）勻速運動時；（2）83%；（3）乙；（4）無關；越低；（5）提升的物體越重，機械效率越高．

點評 本題考查了探究影響滑輪組機械效率因素的實驗，要注意滑輪組的機械效率跟提起的物重、動滑輪的重、繩子的重、摩擦有關，跟物體升高的距離，繩子的繞法無關．