Question

【題目】在探究“滑輪組機械效率”時，小強利用兩組滑輪組進行了4次測量，用一個動滑輪和一個定滑輪測得前3組數(shù)據(jù)，用兩個動滑輪和兩個定滑輪測得第4組數(shù)據(jù)，如下表：

實驗次數(shù)	物重G物/N	動滑輪重G動/N	鉤碼上升的高度h/m	動力F/N	動力作用點移動的距離s/m	滑輪組的機械效率η/%
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6
2	2	0.5	0.1	1.1	0.3	60.6
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0

（1）根據(jù)表中前3次實驗數(shù)據(jù)，畫出甲圖中滑輪組的繞繩方法．

（2）在實驗中，測量繩端拉力F時，應(yīng)盡量 勻速向上拉動彈簧測力計，讀出乙圖中彈簧測力計的示數(shù)為 N，第3次實驗時滑輪組的機械效率為 ．

（3）由表中第 組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)．

（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機械效率與摩擦和 有關(guān)，請計算出第3組實驗中克服摩擦所做的額外功 J．

Answer 1

【答案】（1）繞線如下圖所示；

（2）豎直 1.6N 66.7%（3）1、2、3(4) 動滑輪重 0.15

【解析】試題分析：（1）由前3組實驗數(shù)據(jù)知，s=3h，所以滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，因此應(yīng)從動滑輪繞起，如圖所示：

（2）實驗中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，這樣才能準(zhǔn)確測出拉力的值；由圖知，測力計的分度值為0．2N，所以其示數(shù)為1．6N；拉力所做的功為：W=Fs=2N×0．3m=0．6J；

拉力做功的功率為：P=W/t=0．6J/1s=0．6W；

第3次實驗，滑輪組的機械效率為：η=W有/W總=Gh/Fs=4N×0．1m/2N×0．3m×100%≈66．7%；

（3）由表中第 1、2、3組數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機械效率與物重有關(guān)；

（4）由表中第3、4組數(shù)據(jù)可知，物重相同，動滑輪重力不同，機械效率不同，由此可得，滑輪組的機械效率與摩擦和動滑輪重有關(guān)根據(jù)表中第3組數(shù)據(jù)可知，有用功：W有=Gh=4N×0．1m=0．4J；克服動滑輪做的功：W動=G動h=0．5N×0．1m=0．05J；總功：W總=Fs=2N×0．3m=0．6J；