Question

7．小明用如图所示的实验装置，探究影响滑轮组机械效率的因素，探究所得的实验数据如表中所示．

实验次数	控制因素	钩码重G/N	绳端拉力F/N	机械效率η
1	较小提升速度	10	4.2	79.4%
2	中等提升速度	10	4.2	79.4%
3	较大提升速度	10	4.2	79.4%
4	相同的提升速度	10	4.2	79.4%
5		15	5.9	84.7%
6		20	7.5	88.9%

（1）写出推算滑轮组机械效率的过程，将第6次实验测得的机械效率填入表中．
（2）实验1、2、3探究的是提升速度 对滑轮组机械效率的影响．获得的结论是：滑轮组的机械效率与提升速度无关
（3）实验4、5、6探究的是被提升物体重力 对滑轮组机械效率的影响．获得的结论是：相同情况下，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高
（4）不考虑绳重及绳与滑轮间的摩擦，动滑轮受到的重力是2.6 N．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$分析；
（2）分析实验1、2、3的相同点和不同点，得出机械效率与物体被提升速度的关系；
（3）分析实验4、5、6的相同点和不同点，得出机械效率与物体被提升物体重力的关系；
（4）根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）计算出动滑轮的重力．

解答 解：（1）η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$；
由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以η=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{20N}{3×7.5N}$×100%≈88.9%；
（2）实验1、2、3被提升的钩码重相同，提升速度不同，机械效率相同，可得滑轮组的机械效率与提升速度无关；
（3）实验4、5、6物体被提升的速度相同，被提升的钩码重不同，且被提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高，可得相同情况下，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（4）由F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）得，G_动=3F-G=3×4.2N-10N=2.6N．
故答案为：（1）88.9%；（2）提升速度；滑轮组的机械效率与提升速度无关；（3）被提升物体重力；相同情况下，被提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高；（4）2.6．

点评 本题考查了求拉力、滑轮组效率、实验数据分析等问题，由图示滑轮组确定滑轮组承重绳子的股数、应用滑轮组公式、应用效率公式、知道影响滑轮组效率的因素即可正确解题．