Question

17．在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小芳用如圖所示的滑輪分別做了3組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

序號(hào)	鉤碼重/N	鉤碼上升的距離/cm	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)/N	彈簧測(cè)力計(jì)上升的距離/cm	機(jī)械效率/%
1	2	5	1	15	66.7
2	3	5	1.4	15	71.7
3	4	5		15

（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）進(jìn)行第3次測(cè)量時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N；機(jī)械效率約為83.3%（保留三位有效數(shù)字）；
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小芳得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：使用同一滑輪組提升不同重物，增加物重可以提高機(jī)械效率；
（4）第①次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.05m/s，則拉力的功率為0.24W．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)勻速豎直向上該拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；
（2）根據(jù)測(cè)力計(jì)分度值讀數(shù)；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求機(jī)械效率；
（3）比較1、2、3數(shù)據(jù)找出相同的量和不同的量，分析機(jī)械效率與變化量的關(guān)系；
（4）由v_自=nv_物求繩子移動(dòng)的速度，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求拉力的功率．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)勻速豎直向上該拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力才等于測(cè)力計(jì)示數(shù)；
（2）進(jìn)行第3次測(cè)量時(shí)，測(cè)力計(jì)分度值為0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為1.6N；
機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.05m}{1.6N×0.15m}$≈83.3%；
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、2、3，小芳得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：使用同一滑輪組提升不同重物，增加物重可以提高機(jī)械效率；
（4）第①次實(shí)驗(yàn)時(shí)，鉤碼上升的速度為0.05m/s，因繩子的有效段數(shù)為3，根據(jù)s=nh，可知繩子自由端的速度：
v_自=nv_物=3×0.05m/s=0.15m/s，拉力的功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1.6N×0.15m/s=0.24W．
故答案為：（1）勻速豎直向上；（2）1.6；83.3；（3）增加物重；（4）0.24．

點(diǎn)評(píng) 本題探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素，考查注意事項(xiàng)、機(jī)械效率的計(jì)算、測(cè)力計(jì)讀數(shù)、影響機(jī)械效率的因素及功率的計(jì)算．