题目内容

14．如表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．
序号动滑轮重
G动/N		物重
G/N		钩码上升
高度h/m		动力
F/N		动力作用点
移动距离s/m		滑轮组的
机械效率η
10.510.10.70.347.6%
20.520.11.10.360.6%
30.540.120.3
（1）请在图中画出实验中滑轮组的绕绳方法；
（2）将表格中的数据补充完整；
（3）实验中需竖直向上匀速拉动弹簧测力计，同时注意使视线始终和测力计的刻度板面垂直．每组实验开始前还需记下钩码和测力计的起始位置，这是为了测量钩码上升高度和测力计移动的距离．
（4）分析表中数据可知：用同一滑轮组，提升的物重增加，滑轮组的机械效率变大．
（5）细心的小明分析数据后还发现，同一滑轮组提升不同重物至同一高度，物重增大，克服动滑轮重所做的额外功不变（变大/变小/不变，下同），克服滑轮转轴处摩擦所做的额外功变大．

分析 （1）先根据表中的数据，分析确定承担物重的绳子的段数，然后再进行绕绳；
（2）利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可求出表格中滑轮组的机械效率；
（3）实验时要竖下向上，并且要匀速拉动弹簧测力计，既是为了示数稳定，同时更是为了保持力臂的大小不变；
（4）根据表中数据分析滑轮组机械效率与物重的关系；
（5）由W额动=G动h可知克服动滑轮重所做的额外功的变化，由总功与有用功之差可知克服滑轮转轴处摩擦所做的额外功的变化．

解答 解：（1）分析表中数据可知，动力作用点移动的距离s是钩码上升高度h的3倍，说明由三段绳子承担物重，故滑轮组的绕线情况如下图所示：

（2）根据表格中的第3次实验数据可得此时滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%=66.7%；
（3）实验中需竖直向上匀速拉动弹簧测力计，同时注意使视线始终和测力计的刻度板面垂直．
每组实验开始前还需记下钩码和测力计的起始位置，这是为了测量钩码上升高度和测力计移动的距离；
（4）分析表中数据可得，用同一滑轮组，提升的物重增加，滑轮组的机械效率变大．
（5）因为动滑轮的重力和物体上升的高度相同，因此由W额动=G动h可知，同一滑轮组提升不同重物至同一高度，物重增大，克服动滑轮重所做的额外功不变；
根据表中数据可知：W额外1=W总1-W有1=0.7N×0.3m-1N×0.1m=0.11J；
W额外2=W总2-W有2=1.1N×0.3m-2N×0.1m=0.13J；
W额外3=W总3-W有3=2N×0.3m-4N×0.1m=0.2J；
显然滑轮组的额外功变大，因此克服滑轮转轴处摩擦所做的额外功变大．
故答案为：（1）如上图所示；（2）66.7%；
（3）竖直向上匀速；垂直；测量钩码上升高度和测力计移动的距离；
（4）变大；（5）不变；变大．

点评 本题中考查的内容较为全面，包括给滑轮组进行正确的绕线，利用机械效率的公式进行相关的计算，利用滑轮组机械效率大小影响因素的分析，实验数据的全面分析等，都是我们应该掌握的基本知识，需要重点把握、细心作答．

练习册系列答案
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