Question

2．在探究“影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，小明用同一滑輪組分別做了三次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	物重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	動(dòng)力F/N	動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η
1	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	2	0.1	1.1	0.3	60.6%
3	4	0.1	2	0.3	66.7%

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩方法．
（2）將表格中的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（3）分析實(shí)驗(yàn)表格數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論：使用滑輪組提升物體時(shí)，滑輪組機(jī)械效率主要與被提升的物重有關(guān)．
（4）第一次實(shí)驗(yàn)中，鉤碼上升0.1m所用的時(shí)間為1.5s，則動(dòng)力的功率為0.14W．

Answer 1

分析 （1）要根據(jù)繩子自由端移動(dòng)的距離和鉤碼上升高度之間的關(guān)系，判斷承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，它們之間的關(guān)系式是s=nh．
（2）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%；
（3）分析表格中數(shù)據(jù)的變化量，可得機(jī)械效率的影響因素；
（4）根據(jù)W=Fs計(jì)算出動(dòng)力所做的功，由P=$\frac{W}{t}$可得動(dòng)力的功率．

解答 解：
（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，物體上升的高度h=0.1m，而繩子自由端移動(dòng)的距離為0.3m，s=3h，所以由3段繩子承擔(dān)物重，因此要從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：
．
（2）第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%．
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，使用同一滑輪組，提升不同的物體到同一高度，機(jī)械效率不同，可知滑輪組機(jī)械效率主要與被提升的物重有關(guān)；
（4）第一次實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)力做功：W=Fs=0.7N×0.3m=0.21J；
動(dòng)力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.21J}{1.5s}$=0.14W．
故答案為：（1）見上圖；（2）66.7%；（3）被提升的物重；（4）0.14．

點(diǎn)評(píng) 此題是測量滑輪組的機(jī)械效率，主要考查了有關(guān)滑輪組的組裝，一定要搞清繩端移動(dòng)距離與物體上升高度之間的關(guān)系，同時(shí)要熟練掌握機(jī)械效率的計(jì)算公式：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$，同時(shí)要知道s=nh；還考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素．