Question

3．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，用一个动滑轮和一个定滑轮测定前4组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮得第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	动力作用点移动距离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	0.5

（1）请根据前四组数据，在图甲中画出实验中滑轮组的绕绳方法．
（2）表格中编号①处数据应为66.7%；根据图乙中弹簧测力计可知编号②数据应为1.6N．
（3）由表中第3、4组数据可知，同一滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关．
（4）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是错误的（填“正确”或“错误”）．你是用小明收集的数据中4、5两组数据对比分析来判断的．

Answer 1

分析 （1）根据h与s的关系（s=nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；
（2）根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×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3、4中机械效率和物理量的变化，得出机械效率与被提升的物重之间的关系；
（4）计算出第5组数据与前面的几组机械效率比较，得出结论

解答 解：
（1）分析前4组实验数据可知，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）①第4次实验的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
②由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；
（3）由第3、4组数据可知，使用的是同一滑轮组，被提升的钩码重不同，机械效率不同，可知：同一滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关；
（4）由表格第5组数据可知，n′=$\frac{s′}{h′}=\frac{0.5m}{0.1m}$=5，第5组实验滑轮组由5段绳子承担物重，更省力一些；
其机械效率：
η′=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$×100%=50%；
由计算知，虽然第五组比第四组滑轮组省力，但机械效率更低，所以“机械越省力，它的机械效率越高”的说法错误．
故答案为：（1）见上图；（2）66.7%；1.6N；（3）被提升的物重；（4）错误；4、5．

点评 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题，要细心分析每一个问题．