Question

7．如圖所示是小明“測定滑輪組機(jī)械效率”的裝置

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升的高度h/m	拉力F/N	細(xì)線自由端移動的距離s/m	機(jī)械效能η/%	機(jī)械效率的平均值
1	1	0.1	0.6	0.3	55.6
2	2	0.1	0.9	0.3	74.1
3	3	0.1	1.2	0.3	83.3

（1）為了測量繩子自由端的拉力 F，彈簧測力計(jì)應(yīng)在運(yùn)動（運(yùn)動/靜止）時讀數(shù)．
（2）幫小明完成實(shí)驗(yàn)表格的填寫．
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機(jī)械效率將增大；
（4）小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格中存在的主要問題是機(jī)械效率的平均值，闡述你這樣認(rèn)為的理由機(jī)械效率不是定值不能求平均機(jī)械效率．
（5）小明實(shí)驗(yàn)后測量了裝置中動滑輪的重為 0.5N，他分析表中數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)≠$\frac{{G}_{動}+G}{3}$，可能的原因是：滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)；
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．
（3）根據(jù)控制變量法的要求分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．
（4）由于機(jī)械效率不是定值不能求平均機(jī)械效率；
（5）從摩擦與繩重等方面分析答題．

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F 時，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)；
（2）由圖知有3段繩子承擔(dān)物體重力，s=3h=0.3m，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第3次實(shí)驗(yàn)時，滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{3N×0.1m}{1.2N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)序號為①②的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機(jī)械效率將增大；
（4）由于機(jī)械效率不是定值不能求平均機(jī)械效率；
（5）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力，因此：F≠$\frac{{G}_{動}+G}{3}$．
故答案為：（1）運(yùn)動；（2）0.3；83.3；（3）增大；（4）機(jī)械效率的平均值；機(jī)械效率不是定值不能求平均機(jī)械效率；（5）滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力．

點(diǎn)評 本題考查了求滑輪組效率、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，應(yīng)用效率公式可以求出滑輪組效率，應(yīng)用控制變量法分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題；解題時要注意控制變量法的應(yīng)用．