Question

5．某同學(xué)用圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量滑輪組的機(jī)械效率，相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中．

實(shí)驗(yàn)序號	鉤碼重/N	鉤碼上升的高度/m	繩端的拉力/N	繩端移動的距離/m	機(jī)械效率
1	3	0.10	1.5	0.3
2	6	0.15		0.45	80%

（1）根據(jù)表格提供的信息請你幫小明完成圖中滑輪組的裝置圖；
（2）第一次實(shí)驗(yàn)中，滑輪組的機(jī)械效率為66.7%． 第二次實(shí)驗(yàn)中繩端的拉力是2.5N．
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，同一滑輪組提升重物的重力變大時，滑輪組的機(jī)械效率將變大（選填“變大”“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出繩子自由端移動是距離與鉤碼上升高度的關(guān)系，確定承重繩子的股數(shù)，然后組裝滑輪組的繞法；
（2）根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第一次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率和第二次實(shí)驗(yàn)中繩端的拉力；
（3）根據(jù)1、2次實(shí)驗(yàn)中的物重、物體升高的距離、彈簧測力計(jì)的拉力、彈簧測力計(jì)移動的距離，求出機(jī)械效率，然后得出結(jié)論．

解答 解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，繩子自由端移動的距離是鉤碼上升高度的3倍，滑輪組承重繩子的股數(shù)n=3；
將繩子的一端固定在動滑輪的掛鉤上，然后經(jīng)過定滑輪、動滑輪，最后從動滑輪上引出；如下圖所示：

（2）第1次實(shí)驗(yàn)，滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{3N×0.1m}{1.5N×0.3m}$×100%=66.7%；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可得：
80%=$\frac{6N×0.15m}{F×0.45m}$
F=2.5N；
（3）兩次所用滑輪組相同，但第2次物重大于第1次物重，機(jī)械效率也大于第1次的機(jī)械效率，所以可得使用同一滑輪組，提高物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：（2）66.7%；2.5；（3）變大．

點(diǎn)評 （1）組裝滑輪組時，一定要搞清繩端移動距離S與物體上升高度h之間的關(guān)系，即s=nh，根據(jù)n確定繩子的段數(shù)和繞線；
（2）熟練掌握機(jī)械效率的計(jì)算公式：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；
（3）影響滑輪組機(jī)械效率的因素：物體的重力、動滑輪的重力、繩子和滑輪之間的摩擦力．