Question

在“探究滑轮组的机械效率”时，小明利用两组滑轮组进行了5次测量，用较轻的滑轮组成的滑轮组测定前4组数据，换用一个更重的动滑轮组成滑轮组测得第5组数据，测得数据如表：

实验次数	动滑轮重G动/N	物重G/N	钩码上升高度h/m	动力F/N	绳端移动距离s/m	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	0.1	0.7	0.3	47.6
2	0.5	1	0.2	0.7	0.6	47.6
3	0.5	2	0.1	1.1	0.3	60.6
4	0.5	4	0.1	2	0.3	①
5	1	4	0.1	②	0.3	55.6

（1）实验中应沿 方向 拉动弹簧测力计，使钩码缓缓上升．

（2）表格中变化①处数据应为 ；根据图中弹簧测力计可知编号②数据应为 N．

（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与 无关．

（4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率 （选填“越高”、“不变”或“越低”）．

（5）比较第 次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低．

（6）分析表格中第2组数据可知，此时滑轮组克服绳重及摩擦做的那部分额外功为 J．

 

Answer 1

（1）竖直；匀速；（2）①66.7；②2.4；（3）钩码上升的高度；（4）越高；（5）4、5；（6）0.12

【解析】

试题分析：（1）为准确地测出拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；

（2）根据公式η=×100%=×100%计算①的机械效率；进行②的读数时，注意测力计的分度值；

（3）分析机械效率的变化及前面物理量的变化得出结论，机械效率与物体被提升的高度无关；

（4）（5）不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高．

（6）先根据W=Gh求出有用功和克服动滑轮做的功，然后根据W=Fs求出总功，则克服绳重及摩擦做的那部分额外功等于总功减去有用功和克服动滑轮做的功．

【解析】
（1）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；

（2）①η=×100%=×100%=×100%≈66.7%；

②由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为2.4N；

（3）第1、2组数据，动滑轮重、钩码重相同，钩码被提升的高度不同，机械效率相同，可知同一滑轮组的机械效率与钩码上升的高度无关；

（4）比较第1、3次实验数据可得出结论：使用同一滑轮组，重物越重，机械效率越高；

（5）比较第4、5次实验数据可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮越重，滑轮组的机械效率越低；

（6）根据表中第2组数据可知，有用功：W有=Gh=1N×0.2m=0.2J；克服动滑轮做的功：W动=G动h=0.5N×0.2m=0.1J；总功：W总=Fs=0.7N×0.6m=0.42J；

则克服绳重及摩擦做的那部分额外功：W额=W总﹣W有﹣W动=0.42J﹣0.2J﹣0.1J=0.12J．

故答案为：（1）竖直；匀速；（2）①66.7；②2.4；（3）钩码上升的高度；（4）越高；（5）4、5；（6）0.12．