Question

11．在“探究有哪些因素影響滑輪組的機械效率”的實驗中，某小組用同一滑輪組進行了如下實驗，實驗數據如下：

次數	鉤碼重/N	鉤碼上升的高度/cm	彈簧測力計的示數/N	彈簧測力計移動的距離/cm
1	2	10	0.8	40
2	5	10	1.8	40
3	10	10	2.8	40
4	12	10	3.3	40

（1）請根據表中數據在如圖中畫出該小組所用滑輪組，要求滑輪個數最少．
（2）實驗中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．
（3）第二次實驗測得滑輪組的機械效率為69.4%．
（4）請根據以上信息請判斷：該小組設計這4次實驗的目的是為了探究滑輪組的機械效率與提升的物重是否有關．

Answer 1

分析 （1）根據s和h的關系判斷出承擔物重的繩子段數，畫出滑輪組的繞線；
（2）要正確測量拉力，實驗中應沿豎直方向勻速拉動測力計；
（3）根據機械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計算出滑輪組的機械效率；
（4）分析表格中各數據中變化的量，即可得出機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的．

解答 解：（1）由表格中數據知，s=4h，可知滑輪組應由4段繩子承擔物重，所以滑輪組繞線如圖所示：

（2）實驗中應沿豎直方向勻速拉動測力計，這樣測力計示數比較穩定；
（3）第二次的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×0.1m}{1.8N×0.4m}$×100%≈69.4%；
（4）由表格中數據可以看出，在4次實驗中其它條件不變，被提升的物重不斷發生變化，所以是探究滑輪組機械效率與提升的物重是否有關．
故答案為：（1）見上圖；（2）豎直向上勻速；（3）69.4%；（4）提升的物重．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了機械效率的計算及對實驗數據的分析；明確有用功和總功，同時知道繩端移動距離與物體上升高度之間的關系是關鍵；還要注意影響滑輪組機械效率的因素和提高效率的方法．