Question

11．在“探究有哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组用同一滑轮组进行了如下实验，实验数据如下：

次数	钩码重/N	钩码上升的高度/cm	弹簧测力计的示数/N	弹簧测力计移动的距离/cm
1	2	10	0.8	40
2	5	10	1.8	40
3	10	10	2.8	40
4	12	10	3.3	40

（1）请根据表中数据在如图中画出该小组所用滑轮组，要求滑轮个数最少．
（2）实验中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．
（3）第二次实验测得滑轮组的机械效率为69.4%．
（4）请根据以上信息请判断：该小组设计这4次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与提升的物重是否有关．

Answer 1

分析 （1）根据s和h的关系判断出承担物重的绳子段数，画出滑轮组的绕线；
（2）要正确测量拉力，实验中应沿竖直方向匀速拉动测力计；
（3）根据机械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%计算出滑轮组的机械效率；
（4）分析表格中各数据中变化的量，即可得出机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的．

解答 解：（1）由表格中数据知，s=4h，可知滑轮组应由4段绳子承担物重，所以滑轮组绕线如图所示：

（2）实验中应沿竖直方向匀速拉动测力计，这样测力计示数比较稳定；
（3）第二次的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×0.1m}{1.8N×0.4m}$×100%≈69.4%；
（4）由表格中数据可以看出，在4次实验中其它条件不变，被提升的物重不断发生变化，所以是探究滑轮组机械效率与提升的物重是否有关．
故答案为：（1）见上图；（2）竖直向上匀速；（3）69.4%；（4）提升的物重．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，主要考查了机械效率的计算及对实验数据的分析；明确有用功和总功，同时知道绳端移动距离与物体上升高度之间的关系是关键；还要注意影响滑轮组机械效率的因素和提高效率的方法．