Question

小華同學(xué)測滑輪組機(jī)械效率時所用的實驗裝置如圖所示，小華同學(xué)對同一滑輪組進(jìn)行實驗探究，得到了下表中的數(shù)據(jù)

項目 次數(shù)	1	2	3
鉤碼重/N	4	6	8
鉤碼上升高度/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力/N	1.8	a	3
繩端上移的距離/m	0.3	b	0.3
機(jī)械效率	74%	80%	c

（1）將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．a(chǎn)處填______；b處填______；c處填______
（2）實驗中拉動彈簧測力計時，要注意勻速直線沿______．
（3）小華用彈簧測力計測力時發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，為改變這種現(xiàn)象，小華讓彈簧測力計靜止下來讀數(shù)，這樣他測得的機(jī)械效率將______（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）分析比較表中的數(shù)據(jù)，你認(rèn)為同一滑輪組機(jī)械效率發(fā)生變化的主要原因是______．
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率______（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）b數(shù)據(jù)：由滑輪組的繞法，確定繩子的段數(shù)；知道物體升高的距離，知道繩子的段數(shù)，求出繩端上移的距離．
a數(shù)據(jù)：知道機(jī)械效率、鉤碼重力、鉤碼上升的距離、繩端上移的距離，根據(jù)η==求出繩端的拉力．
c數(shù)據(jù)：知道鉤碼重力、鉤碼上升的距離、繩端的拉力、繩端上移的距離，根據(jù)η==求出機(jī)械效率．
（2）用滑輪組豎直拉動物體時，繩端要豎直向上或向下勻速直線拉動．
（3）繩端的拉力勻速直線拉動時拉力大于靜止時的拉力．根據(jù)η==判斷機(jī)械效率的變化．
（4）同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（5）滑輪組的機(jī)械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關(guān)系．
解答：解：（1）b數(shù)據(jù)：由滑輪組的繞法知，物體有三段繩子承擔(dān)，物體升高了0.1m，所以繩端上移的距離為：s=3h=3×0.1m=0.3m．
a數(shù)據(jù)：由η==得，80%=，所以繩端拉力：F=2.5N．
c數(shù)據(jù)：η'====89%．
（2）如圖，用滑輪組向上提升物體，繩端要豎直向上勻速直線拉動．
（3）用滑輪組拉動物體上升時，當(dāng)彈簧測力計靜止時，拉力會減小，根據(jù)η==，鉤碼重、鉤碼上升的距離、物體升高的距離都不變，拉力減小，機(jī)械效率會變大．
（4）滑輪組的機(jī)械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，同一滑輪組，動滑輪的重、繩重、摩擦不變，提起的物體越重，機(jī)械效率越高．所以同一滑輪組機(jī)械效率發(fā)生變化的主要原因是改變提起的物體重．
（5）在其它條件相同時，改變繩子的繞法，不能改變滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（1）2.5；0.3；89%；（2）豎直向上拉動；（3）變大；（4）改變提起的物體重；（5）不變．
點評：對于滑輪組機(jī)械效率的問題，知道物體的重、物體升高的距離、繩端移動的距離、繩端的拉力、機(jī)械效率中的任意四個量，η==，都能求出第五個量．