Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組且在測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

物理量	實(shí)驗(yàn)1	實(shí)驗(yàn)2	實(shí)驗(yàn)3
鉤碼重G（N）	4	4	6
鉤碼上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
繩端移動(dòng)距離S（m）	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	74%

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿水豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)．
（2）通過(guò)表中數(shù)據(jù)可分析出第2次實(shí)驗(yàn)是用乙（選填“甲”或“乙”）圖所示裝置做的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)將表中空白處填上恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．
（3）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第3次試驗(yàn)可得出結(jié)論，使用同一滑輪組使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

Answer 1

分析 （1）應(yīng)豎直勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，這樣拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定．
（2）根據(jù)s=nh確定繩子的股數(shù)，判斷是哪一個(gè)滑輪組；
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算第2、3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率；
（3）比較實(shí)驗(yàn)1和3的條件和機(jī)械效率大小，可得出提升物體的重力大小對(duì)滑輪組機(jī)械效率的影響．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以保證拉力大小恒定．
（2）實(shí)驗(yàn)2中，s=0.5m，h=0.1m，
所以n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.5m}{0.1m}$=5，所以實(shí)驗(yàn)2是用乙圖做的實(shí)驗(yàn)．
由表格數(shù)據(jù)，第2、3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{總2}}$×100%=$\frac{{G}_{2}h}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈66.7%；
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{總3}}$×100%=$\frac{{G}_{3}h}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%，
（3）比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1和3可知，兩次實(shí)驗(yàn)使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）勻速；（2）乙；66.7%；83.3%；（3）使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)中，對(duì)滑輪組的分析、機(jī)械效率公式的運(yùn)用是實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)中分別探究了機(jī)械效率高低與動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)、提升物體重力等多個(gè)量的關(guān)系，因此控制變量法的運(yùn)用也十分關(guān)鍵．