Question

19．某實驗小組測一滑輪組機械效率的數據如表：

實驗次數	動滑輪重G動/N	鉤碼重G鉤/N	鉤碼上升高度h鉤/m	直接將鉤碼舉高做的功W有用/J	動力F動/N	動力作用點移動距離S動/m	使用滑輪組動力做的功W總/J	滑輪組的機械效率η
1	0.53	1	0.1	0.1	0.7	0.3	0.21	47.6%
2		2	0.1	0.2	1.1	0.3	0.33	60.6%
3		4	0.1	0.4	2	0.3	0.6	66.6%

（1）請你在圖中畫出本實驗的繞繩方法；
（2）由表中數據可知，用同一滑輪組提升不同重物至同一高度，克服動滑輪的重所做的額外功相同（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加時，克服摩擦和繩重所做的額外功變大，滑輪組的機械效率變大（填“變大”、“變小”或“不變”）；
（3）多次改變提升的物重測量滑輪組的機械效率，目的是為了C．
A．減小摩擦      B．多次測量取平均值減小誤差      C．獲得多組數據歸納出物理規律
（4）由本實驗不能（填“能”或“不能”）推斷；任何機械的機械效率跟物重均有關．

Answer 1

分析 （1）知道物體和彈簧測力計移動的距離，求出繩子的段數，根據繩子的段數求出滑輪組的繞法；
（2）用同一滑輪組，動滑輪重相同，提升相同的高度，根據W_額=G_輪h判斷克服動滑輪的重所做的額外功的大小關系；提升的物重增加時，由表中數據可知有用功、總功增大，二者之差（額外功）增大，而總的額外功等于克服動滑輪的重所做的額外功加上克服摩擦和繩重所做的額外功，所以克服摩擦和繩重所做的額外功變大，滑輪組的機械效率根據表中數據分析；
（3）多次改變提升的物重，是為了探究滑輪組機械效率的高低與提升物重大小的關系，據此判斷；
（4）該實驗只能說明滑輪組機械效率與提升物重大小的關系，沒有對其它簡單機械做實驗研究，不能得出其它機械的機械效率跟物重的關系，據此判斷．

解答 解：
（1）由表格數據可知，各次實驗時，彈簧測力計移動的距離是物體上升高度的三倍，所以有三段繩子承擔物體和動滑輪的總重，滑輪組繞法如圖所示：

（2）由題知，用同一滑輪組，動滑輪重相同，提升相同的高度，所以克服動滑輪的重所做的額外功相同；
由表中數據可知，第1次總功和有用功之差為0.11 J，第2次總功和有用功之差為0.13 J，第3次總功和有用功之差0.2J，可見總的額外功變大．
因為總的額外功等于克服動滑輪重所做的額外功加上克服摩擦和繩重所做的額外功，所以克服摩擦和繩重所做的額外功變大；
由表中數據可知，提升的物重增加時，滑輪組的機械效率變大；
（3）多次改變提升的物重，是為了探究滑輪組機械效率與提升物重大小的關系，總結出規律，故選C；
（4）該實驗只能說明豎直滑輪組的機械效率與提升物重大小的關系，不能得出其它機械的機械效率跟物重的關系．
故答案為：（1）見上圖；（2）相同；變大；變大；（3）C；（4）不能．

點評 本題考查了如何測定滑輪組的機械效率，并對實驗結果進行評估，提高了學生的實驗探究能力．