Question

在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某同學(xué)用如圖所示的同一滑輪組分別做了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

（1）在表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)；（機械效率用百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù)）
（2）在實驗操作中應(yīng)

 

拉動彈簧測力計；
（3）從實驗數(shù)據(jù)分析得出：同一滑輪組，其機械效率隨

 

的增加而提高．
（4）滑輪組的機械效率可能還與其它因素有關(guān)，請你作出恰當(dāng)?shù)牟孪耄夯�輪組的機械效率還與

 

有關(guān)．
（5）鄰桌的小軍用同一滑輪組提起1N重的鉤碼時恰好不省力，此時他的滑輪組的機械效率為

 

．

Answer 1

分析：（1）由表中數(shù)據(jù)分析可知，滑輪組由三股繩子承擔(dān)；先求有用功和總功，利用機械效率的計算公式進(jìn)行計算即可；
（2）利用力的平衡條件，只有勻速拉動彈簧測力計，測力計的示數(shù)才等于拉力的大��；
（3）利用機械效率的公式分析，在額外功不變的情況下增大了有用功的大小，從而增大了機械效率；
（4）利用機械效率公式分析，影響機械效率的大小的因素關(guān)鍵是額外功，所以只要符合條件即可．
（5）用同一滑輪組提起1N重的鉤碼時恰好不省力，即F=G=1N，利用機械效率公式計算即可．

解答：解：（1）由上兩行分析，彈簧測力計移動的距離都是鉤碼移動的距離的3倍，故第三行彈簧測力計移動的距離是0.3m；
第二行，機械效率η=

W有用

W總功

=

Gh

FS

=

4N×0.05m

1.5N×0.15m

=88.89%；
所以表中的空格處的數(shù)據(jù)如下表：

鉤碼重N	彈簧測力計的讀數(shù)N	鉤碼移動的距離m	彈簧測力計運動的距離m	機械效率
2
4				88.89%
6			0.3

（2）根據(jù)力的平衡可知，只有豎直勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計的示數(shù)才等于拉力的大��；
（3）由表格數(shù)據(jù)分析，同一個滑輪組做的額外功相等，增加鉤碼的個數(shù)即物重，滑輪組的機械效率增加了；
說明機械效率的大小與物重有關(guān)；
（4）滑輪組的機械效率還與動滑輪重（動滑輪的個數(shù)）、繩與滑輪的摩擦阻力等因素有關(guān)．
（5）由已知條件，F(xiàn)=G=1N，所以機械效率η=

W有用

W總功

=

Gh

FS

=

1N×1m

1N×3m

=33.33%．
故答案為：（1）

鉤碼重N	彈簧測力計的讀數(shù)N	鉤碼移動的距離m	彈簧測力計運動的距離m	機械效率
2
4				88.89%
6			0.3

（2）勻速；
（3）物重
（4）動滑輪重（動滑輪的個數(shù)）、繩與滑輪的摩擦阻力等；
（5）33.33%．

點評：本題考查了滑輪組機械效率的實驗探究和計算．