Question

15．在“探究滑輪組的機(jī)械效率”時(shí)，小林利用滑輪組進(jìn)行了4次測量，測得數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	動滑輪重G動/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	動力F/N	繩端移動距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖上用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速緩緩上升；
（3）表格中編號①處數(shù)據(jù)應(yīng)為66.7%；
（4）由表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼（或物體）上升的高度無關(guān)；
（5）比較第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，重物越重，機(jī)械效率越高（選填“越高”、“不變”或“越低”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體提升高度的關(guān)系s=nh，可得繩子的有效段數(shù)n，然后連接滑輪組；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速緩緩上升；
（3）根據(jù)W_有=Gh求有用功，根據(jù)W_總=Fs求總功，
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）（5）根據(jù)控制變量法縱向比較表中第1、2組數(shù)據(jù)、第1、3次實(shí)驗(yàn)，找到相同的量和變化的量，得出機(jī)械效率與變化量的關(guān)系．

解答 解：（1）根據(jù)繩子自由端移動的距離與物體提升高度的關(guān)系s=nh，可得繩子的有效段數(shù)：
n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，
根據(jù)“偶定奇動”，繩子的一端先從動滑輪上面掛鉤繞起，如圖所示：

（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼勻速緩緩上升，此時(shí)測力計(jì)示數(shù)才等于拉力大��；
（3）第4次實(shí)驗(yàn)做的有用功：W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
做的總功：W_總=Fs=2N×0.3m=0.6J
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%≈66.7%，
所以，表格中編號①處數(shù)據(jù)應(yīng)為66.7%；
（4）縱向比較表中第1、2組數(shù)據(jù)可知，使用同一滑輪組，物重相同、繩子自由端的拉力也相同，物體提升高度不同，機(jī)械效率相等，故得出的結(jié)論：同一滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼（或物體）上升的高度無關(guān)；
（5）縱向比較第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，使用同一滑輪組，提升的物體重力不同，可得出結(jié)論：使用同一滑輪組，重物越重，機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）如上圖所示；（2）勻速；（3）66.7；（4）鉤碼（或物體）上升的高度；（5）越高．

點(diǎn)評 本題探究滑輪組的機(jī)械效率，考查滑輪組的連接、注意事項(xiàng)、機(jī)械效率的計(jì)算、控制變量法的運(yùn)用和根據(jù)數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力．