Question

3．小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如下表：

實驗次數	鉤碼總重G/N	鉤碼上升高度h/m	測力計示數F/N	測力計移動距s/m	機械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	6	0.2	2.4	0.6	83%

（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數．
（2）第1次實驗測得的機械效率為74%．（結果保留兩位有效數字），若不計繩重與摩擦，動滑輪重為1.4N．
（3）分析表中數據可知：第2次實驗是用b圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次實驗數據可知：使用同一滑輪組增加物重可以提高滑輪組的機械效率；
（5）分析第2、3次實驗數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計．
（2）根據機械效率的計算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算第1次實驗測得的機械效率；
根據F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）代入數據計算出G_動；
（3）根據鉤碼上升高度與測力計移動距離間的關系，求出承重繩子的股數，然后確定所選用的裝置；
（4）分析1、2兩次實驗數據，根據實驗數據得出結論，分析1、3次實驗，確定動滑輪的個數對機械效率的影響；
（5）分析3、4兩次實驗數據，然后得出滑輪組機械效率與物體被提升高度之間的關系．

解答 解：
（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）第1次實驗測得的機械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74%；
根據F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_動）可知，
動滑輪重為：G_動=3F-G_物=3×1.8N-4N=1.4N；
（3）由數據知第2次實驗中，s為h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，被提升的物重為6N，所以第2次實驗是用b圖做的；
（4）分析第1、2次實驗數據可知，使用的同一滑輪組，提升的鉤碼重力越大，機械效率越高，可得使用同一滑輪組，增加物重可以提高滑輪組的機械效率；
（5）第2、3次實驗只是改變了物體被提升的高度，機械效率沒變，所以可得滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
故答案為：（1）勻速；（2）74%；1.4；（3）b；（4）增加物重；（5）無關．

點評 此題是測量輪的機效率驗，主要考查了有關輪組械效率的計，以及影響滑械效率的因素提的物重和滑輪的重．被提升的物體越重動輪的重力越小，滑輪組機械率越高而組的機效率與被提升高度關．