Question

13．某實(shí)驗(yàn)小組在測(cè)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)裝置如圖所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	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	1.6	1.8
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.4
機(jī)械效率η	74.1%	62.5%

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)．
（3）通過(guò)第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)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（動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低（選填“越高”、“不變”或“越低”）．
（4）小組同學(xué)再用第2次實(shí)驗(yàn)中使用的裝置做第3次試驗(yàn)，表中第3次實(shí)驗(yàn)中繩端移動(dòng)距離s漏記，但仍然計(jì)算出第3次的機(jī)械效率η=83.3%（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)豎直勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，這樣拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定；
（2）根據(jù)s=nh確定繩子的股數(shù)，判斷是哪一個(gè)滑輪組；
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和2的條件和機(jī)械效率大小，可得出動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)多少對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響；
（4）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出繩子移動(dòng)的距離，應(yīng)用效率公式求出滑輪組效率．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以保證拉力大小恒定；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，根據(jù)s=nh，由第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.4m}{0.1m}$=4，由圖示滑輪組可知，實(shí)驗(yàn)使用的是乙圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)；
（3）由表中第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可知，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（動(dòng)滑輪的質(zhì)量越大），滑輪組的機(jī)械效率越低；
（4）由表中第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，繩端移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度的4倍，第三次實(shí)驗(yàn)使用同樣的裝置，則第3次實(shí)驗(yàn)：繩端移動(dòng)距離s=4h；
機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$=$\frac{6N}{4×1.8N}$×100%≈83.3%．
故答案為：（1）勻速；（2）乙；（3）越低；（4）83.3%．

點(diǎn)評(píng) 在此實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此，控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．