Question

【題目】在探究“滑輪組機(jī)械效率”時，小強(qiáng)利用兩組滑輪組進(jìn)行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如下表：

（1）根據(jù)表中前3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法。

（2）在實(shí)驗(yàn)中，測量繩端拉力F時，應(yīng)_____勻速向上拉動彈簧測力計(jì)，讀出乙圖中彈簧測力計(jì)的示數(shù)為____N，第3次實(shí)驗(yàn)時滑輪組的機(jī)械效率為___________。

（3）由表中第_________組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)。

（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和_________有關(guān)，請計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中克服摩擦所做的額外功_________J。

Answer 1

【答案】 豎直 1.6 66.7% 12.3 動滑輪重力 0.15

【解析】（1）由前4組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，因此應(yīng)從動滑輪繞起，如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計(jì)，這樣才能準(zhǔn)確測出拉力的值；由圖知，測力計(jì)的分度值為0.2N，所以其示數(shù)為1.6N；η=W有用/W總×100%=Gh/Fs×100%=4N×0.1m/2N×0.3m×100%≈66.7%；

（3）由表中第 1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物重有關(guān)；

（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，物重相同，動滑輪重力不同，機(jī)械效率不同，由此可得，滑輪組的機(jī)械效率與摩擦和動滑輪重有關(guān)根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知，有用功：W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J；克服動滑輪做的功：W動=G動h=0.5N×0.1m=0.05J；總功：W總=Fs=2N×0.3m=0.6J；則克服繩重及摩擦做的那部分額外功：W額 =W總-W有-W動=0.6J-0.4J-0.05J=0.15J。