Question

16．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，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	動力作用點移動距離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	66.7
5	1	4	0.1	1.6	0.5	①

（1）根據前四組數據，在圖甲中畫出實驗中滑輪組的繞繩方法．
（2）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計．
（3）表格中編號①處數據應為50；
（4）由表中第1、2組數據可知，同一滑輪組的機械效率與物體上升的高度無關．
（5）由表中第3、4組數據可知，同一滑輪組的機械效率與摩擦和被提升的物重有關．
（6）有的同學認為：“機械越省力，它的機械效率越高”．分析表中數據，你認為這句話是錯誤的（填“正確”或“錯誤”）．

Answer 1

分析 （1）根據h與s的關系（s=nh）結合表格中數據判斷承擔物重的繩子段數，然后繞線；
（2）為準確地測出拉力，需豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（3）根據公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%計算①的機械效率；
（4）分析前面物理量的變化以及機械效率的變化得出結論，機械效率與物體上升的高度無關；
（5）分析3、4中物理量的變化和機械效率的變化，得出機械效率與被提升的物重之間的關系；
（6）分析比較4、5兩組數據中的拉力和機械效率，得出結論．

解答 解：（1）分析前四組數據可知，s=3h，所以該滑輪組由3段繩子承擔物重，因此應從動滑輪上面掛鉤繞起，再繞過定滑輪，最后繞回動滑輪，如圖所示：

（2）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大小；
（3）第5次實驗中，G=4N，h=0.1m，F=1.6N，s=0.5m，
這次實驗中滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$×100%=50%，
故編號①處數據應為50．
（4）分析第1、2組數據可知，動滑輪重相同、鉤碼重相同，鉤碼被提升的高度不同，機械效率相同，所以可知同一滑輪組的機械效率與物體上升的高度無關；
（5）分析第3、4組數據可知，動滑輪重相同、鉤碼被提升的高度相同，被提升的鉤碼重不同，機械效率不同，所以可知同一滑輪組的機械效率與摩擦和被提升的物重有關；
（6）根據4、5兩組數據可知，第5組實驗中滑輪組由5段繩子承擔物重，提升相同的重物時，第五組比第四組更省力，但第5組的機械效率更低，所以“機械越省力，它的機械效率越高”的說法是錯誤的．
故答案為：
（1）如上圖所示；（2）勻速；（3）50；（4）物體上升的高度；
（5）被提升的物重；（6）錯誤．

點評 此題是“探究滑輪組的機械效率”實驗，考查了滑輪組機械效率的計算，根據數據分析影響滑輪組效率的因素，要仔細分析每一個問題．