Question

18．小林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(shù)據(jù)如表：

物理量 實驗次數(shù)	鉤碼總重 G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計示數(shù) F/N	測力計移動距離s/m	機械交率 η
1	2	0.1	1.0	0.3	66.7%
2	4	0.1	1.8	0.3	74%
3	6	0.1	2.4	0.3	83%

（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數(shù)．
（2）第三次的測力計讀數(shù)如圖示，請將測力計示數(shù)和計算出的機械效率填入表格中（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（3）分析實驗數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，所提升物重增大，機械效率將增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）在評估與交流時老師說，不用測出鉤砝移動的距離也能算出滑輪組的機械效率．如果用同樣的滑輪組做實驗，此時的鉤碼重為G，拉力的示數(shù)為F，則滑輪組的機械效率的表達式是η=$\frac{G}{nF}$．
（5）滑輪組的機械效率除了與物重有關(guān)外，還可能與動滑輪的重力大小有關(guān)．（寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）在使用彈簧測力計時，只有勻速豎直拉動，才能保證其示數(shù)與拉力相等，而且讀數(shù)也更準確；
（2）由圖讀出第3次實驗測力計示數(shù)，機械效率公式計算其機械效率；
（3）分析三次實驗數(shù)據(jù)，找到不變量和變化的量，總結(jié)結(jié)論；
（4）由實驗滑輪組裝置圖可知通過動滑輪繩子的段數(shù)，根據(jù)機械效率公式推導滑輪組的機械效率的表達式；
（5）利用機械效率公式分析，影響機械效率的大小的因素關(guān)鍵是額外功．

解答 解：
（1）實驗時，應(yīng)將彈簧測力計豎直向上勻速拉動，這樣既便于讀數(shù)，根據(jù)二力平衡，這時的示數(shù)也更準確；
（2）由圖彈簧測力計分度值0.2N，示數(shù)為勻速；
第3次實驗的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）由三次實驗數(shù)據(jù)，使用同一個滑輪組，提起鉤碼越重，滑輪組的機械效率越高；
（4）由圖可知，通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，所以s=3h，
鉤碼重為G，拉力的示數(shù)為F，則滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$；
（5）滑輪組的機械效率可能還與動滑輪的重力大小、繩子與滑輪之間的摩擦力的大小有關(guān)．
故答案為：（1）勻速；（2）2.4；83%；（3）增大；（4）η=$\frac{G}{nF}$；（5）動滑輪的重力大小．

點評 本題測量滑輪組機械效率的實驗，考查了實驗注意事項、彈簧測力計讀數(shù)、機械效率的計算以及影響因素的理解，都是�？紗栴}要掌握好．