Question

【题目】在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如下表：

实验 次数	物重 G物/N	动滑轮重 G动/N	钩码上升的 高度h/m	动力 F/N	动力作用点移动的距离s/m	滑轮组的机 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）根据表中前3次实验数据，画出甲图中滑轮组的绕绳方法。

（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量匀速拉动弹簧测力计，读出第4次实验时乙图中弹簧测力计的示数为N，第3次实验时滑轮组的机械效率为。
（3）由表中第1、2、3组数据可知：。
（4）由表中第3、4组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和有关，请计算出第4组实验中克服摩擦所做的额外功J。

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示：

（2）竖直方向,1.6,66.7%
（3）同一滑轮组的机械效率与物重有关
（4）动滑轮重有关,0.6
【解析】（1）由前3组实验数据知，s=3h，所以滑轮组由3段绳子承担物重，因此应从动滑轮绕起，如图所示：

；
（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；拉力所做的功为：W=Fs=2N×0.3m=0.6J；拉力做功的功率为：P=W/t=0.6J/1s=0.6W；第3次实验，滑轮组的机械效率为：η=W有/W总=Gh/Fs=4N×0.1m/2N×0.3m×100%≈66.7%；
（3）由表中第 1、2、3组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物重有关；
（4）由表中第3、4组数据可知，物重相同，动滑轮重力不同，机械效率不同，由此可得，滑轮组的机械效率与摩擦和动滑轮重有关根据表中第3组数据可知，有用功：W有 =Gh=4N×0.1m=0.4J；克服动滑轮做的功：W动 =G动 h=0.5N×0.1m=0.05J；总功：W总 =Fs=2N×0.3m=0.6J；
故答案为：（1）；（2）竖直方向；1.6；66.7%；（3）同一滑轮组的机械效率与物重有关；（4）动滑轮重有关；0.6.
测量滑轮组的机械效率是力学的重点实验，为了能够正确测量拉力，应注意沿竖直方向匀速拉动测力计.根据W有=Gh计算有用功，根据W总=Fs计算总功，机械效率等于有用功与总功之比，其中s=nh.在进行滑轮组的绕线时，根据要求，可按照偶定奇动的方法.