Question

10．在“探究滑輪組的機(jī)械效率”時(shí)，小明利用兩組滑輪組進(jìn)行了5次測(cè)量，用一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪測(cè)定前4組數(shù)據(jù)，用二個(gè)動(dòng)滑輪得第5組數(shù)據(jù)，測(cè)得數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動(dòng)滑輪重G動(dòng)/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動(dòng)力F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.5

（1）請(qǐng)根據(jù)前四組數(shù)據(jù)，在圖甲中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法．
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．第3次試驗(yàn)時(shí)若在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，則所測(cè)拉力小于1.1N（選填“大于”、“小于”“等于”）．
（3）表格中編號(hào)①處數(shù)據(jù)應(yīng)為66.7；根據(jù)圖乙中彈簧測(cè)力計(jì)可知編號(hào)②數(shù)據(jù)應(yīng)為1.6N．
（4）由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān)．
（5）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和被提升的物重有關(guān)．
（6）有的同學(xué)認(rèn)為：“機(jī)械越省力，它的機(jī)械效率越高”．你認(rèn)為這句話是錯(cuò)誤的（填“正確”或“錯(cuò)誤”）．你是用小明收集的數(shù)據(jù)中4、5兩組數(shù)據(jù)對(duì)比分析來(lái)判斷的．
（7）1、2兩個(gè)小組的動(dòng)滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，有時(shí)測(cè)出的滑輪組機(jī)械效率卻略有不同，原因不可能是B．
A．滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同        B．鉤碼被提起的高度不同
C．側(cè)拉力時(shí)拉力的方向沒(méi)有豎直向上        D．側(cè)拉力時(shí)沒(méi)有時(shí)測(cè)力計(jì)勻速上升．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)h與s的關(guān)系（s=nh）結(jié)合表格中數(shù)據(jù)判斷承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，然后繞線；
（2）為準(zhǔn)確地測(cè)出拉力，需豎直向上勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)；
用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)繩子運(yùn)動(dòng)時(shí)，要克服摩擦；
（3）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計(jì)算①的機(jī)械效率；
進(jìn)行②的讀數(shù)時(shí)，注意測(cè)力計(jì)的分度值；
（4）分析機(jī)械效率的變化及前面物理量的變化得出結(jié)論，機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān)；
（5）分析3、4中機(jī)械效率和物理量的變化，得出機(jī)械效率與被提升的物重之間的關(guān)系；
（6）計(jì)算出第5組數(shù)據(jù)與前面的幾組機(jī)械效率比較，得出結(jié)論；
（7）除了動(dòng)滑輪中和物重外，繩重和摩擦也會(huì)影響動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．

解答 解：（1）由前4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，因此應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：
；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測(cè)出拉力的值；
若在彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，不用承擔(dān)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力，則所測(cè)拉力小于1.1N；
（3）①η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
②由圖知，測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為1.6N；
（4）第1、2組數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪重、鉤碼重相同，鉤碼被提升的高度不同，機(jī)械效率相同，可知同一滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無(wú)關(guān)；
（5）第3、4組數(shù)據(jù)，動(dòng)滑輪、鉤碼被提升的高度相同，被提升的鉤碼重不同，機(jī)械效率不同，可知同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和被提升的物重有關(guān)；
（6）由表格中數(shù)據(jù)知，第5組滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$×100%=50%；
由計(jì)算知，第五組比第四組滑輪組省力，但機(jī)械效率更低，所以“機(jī)械越省力，它的機(jī)械效率越高”的說(shuō)法不正確．
（7）除了動(dòng)滑輪重力和物體重力影響機(jī)械效率外，繩重和摩擦也會(huì)影響動(dòng)滑輪的機(jī)械效率，A．滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同會(huì)影響機(jī)械效率；B．鉤碼被提起的高度不同，不會(huì)影響機(jī)械效率；CD會(huì)造成拉力的測(cè)量不同，造成機(jī)械效率的不同．由以上分析可知，B不可能．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）勻速；小于；（3）66.7；1.6；（4）物體被提升的高度；（5）被提升的物重；（6）錯(cuò)誤；4、5；（7）B．

點(diǎn)評(píng) 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，同時(shí)考查了有關(guān)滑輪組的組裝及測(cè)力計(jì)的讀數(shù)問(wèn)題，要細(xì)心分析每一個(gè)問(wèn)題．