Question

16．在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實驗，實驗數據記錄如下：

次數	鉤碼重/N	動滑輪重/N	鉤碼上升 的距離/cm	彈簧測力計 的示數/N	彈簧測力計上升的距離/cm	機械效率
1	2	0.8	5	1	15	66.7%
2	4	0.8	5	1.7	15	\
3	6	0.8	5	\	15	\

（1）在實驗操作中應該使鉤碼緩慢（選填“快速”或“緩慢”）勻速上升．
（2）進行第3次測量時滑輪組的機械效率約83.3%．
（3）實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，則下列關于滑輪組機械效率的計算關系中正確的是A．
A．η=$\frac{Gh}{Fs}$     B．η=$\frac{G}{F}$    C．η=$\frac{G}{G+G′}$   D．η=1-$\frac{Gh}{Fs}$．

Answer 1

分析 （1）實驗中，應勻速拉動彈簧測力計，且速度不能太快，以保持讀數穩定；
（2）要掌握機械效率的計算：有用功與總功之比；
（3）根據有用功和總功的意義，根據機械效率的公式分析．因沒有說不計摩擦和繩重，故彈簧測力計的讀數為F≠$\frac{G+G′}{n}$．

解答 解：（1）在實驗中，為了保持彈簧測力計讀數的穩定性，應緩慢、勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼緩慢上升；
（2）測力計分度值為0.2N，進行第3次測量時，測力計示數為2.4N，滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$≈83.3%；
（3）實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G′，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，W′_有=Gh  W′_總=Fs，滑輪組機械效率：
η=$\frac{{W′}_{有}}{{W′}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；
故答案為：（1）緩慢；（2）83.3%；（3）A．

點評 本題探究影響滑輪組機械效率的因素，考查實驗注意事項、效率的計算，注意F=$\frac{G+G′}{n}$的適用條件是不計不計摩擦和繩重．