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15.在“測滑輪組機械效率”的實驗中,用同一滑輪組進行了兩次實驗,實驗數據如表所示.
序號鉤碼重
G/N
鉤碼上升的高度h/cm彈簧測力計
的示數F/N
彈簧測力計移動的距離S/cm機械效率
η
1250.625
2481.172.7%
(1)填上合適的數據.第1次實驗測得滑輪組的機械效率為66.7%.第二次彈簧測力計移動的距離為40cm.
(2)在圖中用筆畫線代替細繩組裝滑輪組.
(3)如果將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下,根據題中已有的信息可以判斷出這時滑輪組的機械效率應在66.7%~72.7%范圍內.

分析 (1)根據公式η=WW=GhFs求出第1次實驗測得滑輪組的機械效率;
由表格數據可知第1次鉤碼上升的高度和彈簧測力計移動的距離,根據s=nh求出繩子的有效股數,再根據s=nh求出第2次彈簧測力計移動的距離;
(2)根據承擔物體的繩子段數,根據偶定奇動的特點確定繩子的始端,并繞線;
(3)通過機械效率與物體重力的關系的分析,得出結果.

解答 解:
(1)第1次實驗測得滑輪組的機械效率:η=WW=GhFs=2N×0.05m0.6N×0.25m×100%≈66.7%;
由表格數據可知,h1=5m,s1=25m,h2=8m,
由s=nh可得,滑輪組繩子的有效股數:n=s1h1=25cm5cm=5,
則第2次彈簧測力計移動的距離:s2=nh2=5×8m=40m;
(2)繩子的有效股數為5,由動奇定偶可知,應從動滑輪開始繞,如下圖所示:
(3)通過實驗數據我們發(fā)現:使用同一個滑輪組時,增加鉤碼的重,機械效率會變大,3N在2N、4N之間,因此機械效率也在66.7%~72.7%之間.
故答案為:(1)66.7%;40cm;(2)如上圖;(3)66.7%~72.7%.

點評 使用滑輪組時,做的額外功不變,增加鉤碼的重,增大了有用功,則有用功占總功的比例增大,也就是機械效率變大.

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