Question

8．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)裝置如圖．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	l	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	1.4	2.4
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η/%	74.1		83.3

（1）從表中數(shù)據(jù)可分析出實(shí)驗(yàn)2是用乙（“甲”或“乙”）圖做的實(shí)驗(yàn)，機(jī)械效率為57.1%．
（2）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(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低．
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3可得結(jié)論：同一個(gè)滑輪組，提升的物體越重，機(jī)械效率越高．
（4）在測拉力時(shí)，某同學(xué)覺得很難使測力計(jì)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不便于讀數(shù)，就讓彈簧測力計(jì)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)才讀數(shù)，測力計(jì)的讀數(shù)變小，測得機(jī)械效率變大；說明滑輪組的機(jī)械效率還與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)．

Answer 1

分析 （1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)鉤碼上升高度與繩子自由端移動(dòng)的距離關(guān)系確定滑輪組承重繩子的股數(shù)，然后根據(jù)圖示滑輪組確定實(shí)驗(yàn)所用的滑輪組；
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算機(jī)械效率；
（2）分析表中1、2所示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與效率的關(guān)系得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）應(yīng)用控制變量法，分析表中1、3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出結(jié)論；
（4）知道彈簧測力計(jì)做勻速運(yùn)動(dòng)，物體受力才平衡．在提升物體時(shí)，不僅要克服動(dòng)滑輪的重力，還要克服摩擦力；當(dāng)靜止時(shí)讀數(shù)，則所測拉力偏小，機(jī)械效率偏大．

解答 解：
（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)2中繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度的5倍，承重繩的股數(shù)為5，由圖示可知，實(shí)驗(yàn)用的是乙圖所示滑輪組；
滑輪組效率η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57.1%；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)1與實(shí)驗(yàn)2的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組提升的重物相同而滑輪組動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)不同，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的效率越低，由此可得：使用不同的滑輪組提升相同的重物時(shí)，動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)越多，滑輪組的效率越低．
（3）由表中實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，增加吊起物體的重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
（4）要正確測量拉力，所以彈簧測力計(jì)需要做勻速運(yùn)動(dòng)．而當(dāng)彈簧測力計(jì)靜止讀數(shù)時(shí)，便不會(huì)存在摩擦力對拉力的影響，所以所測拉力偏小，機(jī)械效率偏高；說明滑輪組的機(jī)械效率還與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)．
故答案為：（1）乙；57.1%；（2）越低；（3）越高；（4）變大；運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

點(diǎn)評 此題是“探究滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，根據(jù)數(shù)據(jù)分析影響滑輪組效率的因素．