Question

在“探究滑輪組的機械效率”時，小明利用兩組滑輪組進行了5次測量，用較輕的滑輪組成的滑輪組測定前4組數據，換用一個更重的動滑輪組成滑輪組測得第5組數據，測得數據如表：

實驗次數	動滑輪重G動/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動力F/N	繩端移動距離s/m	滑輪組的機械效率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	0.3	55.6

（1）實驗中應沿 方向 拉動彈簧測力計，使鉤碼緩緩上升．

（2）表格中變化①處數據應為 ；根據圖中彈簧測力計可知編號②數據應為 N．

（3）由表中第1、2組數據可知，同一滑輪組的機械效率與 無關．

（4）比較第1、3次實驗數據可得出結論：使用同一滑輪組，重物越重，機械效率 （選填“越高”、“不變”或“越低”）．

（5）比較第 次實驗數據可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低．

（6）分析表格中第2組數據可知，此時滑輪組克服繩重及摩擦做的那部分額外功為 J．

 

Answer 1

（1）豎直；勻速；（2）①66.7；②2.4；（3）鉤碼上升的高度；（4）越高；（5）4、5；（6）0.12

【解析】

試題分析：（1）為準確地測出拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；

（2）根據公式η=×100%=×100%計算①的機械效率；進行②的讀數時，注意測力計的分度值；

（3）分析機械效率的變化及前面物理量的變化得出結論，機械效率與物體被提升的高度無關；

（4）（5）不考慮繩重和摩擦時，滑輪組的機械效率跟提起的物重、動滑輪的重有關，在提起的物重一定時，動滑輪越重，機械效率越低；在動滑輪重相同時，提起的物體越重，機械效率越高．

（6）先根據W=Gh求出有用功和克服動滑輪做的功，然后根據W=Fs求出總功，則克服繩重及摩擦做的那部分額外功等于總功減去有用功和克服動滑輪做的功．

【解析】
（1）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準確測出拉力的值；

（2）①η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；

②由圖知，測力計的分度值為0.2N，所以其示數為2.4N；

（3）第1、2組數據，動滑輪重、鉤碼重相同，鉤碼被提升的高度不同，機械效率相同，可知同一滑輪組的機械效率與鉤碼上升的高度無關；

（4）比較第1、3次實驗數據可得出結論：使用同一滑輪組，重物越重，機械效率越高；

（5）比較第4、5次實驗數據可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低；

（6）根據表中第2組數據可知，有用功：W有=Gh=1N×0.2m=0.2J；克服動滑輪做的功：W動=G動h=0.5N×0.2m=0.1J；總功：W總=Fs=0.7N×0.6m=0.42J；

則克服繩重及摩擦做的那部分額外功：W額=W總﹣W有﹣W動=0.42J﹣0.2J﹣0.1J=0.12J．

故答案為：（1）豎直；勻速；（2）①66.7；②2.4；（3）鉤碼上升的高度；（4）越高；（5）4、5；（6）0.12．