Question

12．在“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	鉤碼所受的 重力G/N	提升高度 h/m	拉力 F/N	繩端移動(dòng)的 距離s/m	機(jī)械效率 η
1	2	0.05	1.0	0.15	66.7%
2	4	0.05	1.7	0.15	78.4%
3	6	0.05	①	0.15	②

（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，使鉤碼升高．
（2）表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為2.4，編號(hào)②處數(shù)據(jù)應(yīng)為83.3%．
（3）分析以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出如下結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起物體受到的重力有關(guān)．
（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）多次改變提升的鉤碼重，目的是為了C．
A．改變摩擦      B．多次測(cè)量取平均值減小誤差      C．多次實(shí)驗(yàn)得出普遍規(guī)律．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中要豎直向上緩慢、勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)．
（2）由圖示測(cè)力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出滑輪組的機(jī)械效率．
（3）實(shí)驗(yàn)中提升鉤碼的重力不同，機(jī)械效率也不同，因此研究的是機(jī)械效率與提升鉤碼重力的關(guān)系．
（4）在不計(jì)摩擦及繩重情況下，有用功就是提升重物所做的功，額外功就是提升動(dòng)滑輪所做的功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$進(jìn)行分析．
（5）為了正確得出機(jī)械效率與被提升物重的關(guān)系，需多次改變被提升的物體重力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)示數(shù)穩(wěn)定，便于讀數(shù)；
（2）由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，測(cè)力計(jì)示數(shù)為2.4N；
第3次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%；
（3）實(shí)驗(yàn)選用的是同一滑輪組，動(dòng)滑輪的重力不變；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以同一滑輪組的機(jī)械效率主要與提起物體的重力有關(guān)．
（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，動(dòng)滑輪的重不變，不計(jì)摩擦及繩重，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$可知，提升相同的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不變．
（5）多次改變提升的鉤碼重，目的是為了得出普遍性的結(jié)論．
故答案為：（1）勻速；（2）2.4；83.3%；（3）提起物體受到的重力；（4）不變；（5）C．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了有關(guān)機(jī)械效率的計(jì)算及影響滑輪組機(jī)械效率的因素，要理解并熟記．