题目内容

16.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,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/%
10.510.10.70.347.6
20.510.20.70.647.6
30.520.11.10.360.6
40.540.120.366.7
5140.11.60.5①
(1)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)实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计.
(3)表格中编号①处数据应为50;
(4)由表中第1、2组数据可知,同一滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关.
(5)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.
(6)有的同学认为:“机械越省力,它的机械效率越高”.分析表中数据,你认为这句话是错误的(填“正确”或“错误”).

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)为准确地测出拉力,需竖直向上匀速拉动弹簧测力计;
(3)根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%计算①的机械效率;
(4)分析前面物理量的变化以及机械效率的变化得出结论,机械效率与物体上升的高度无关;
(5)分析3、4中物理量的变化和机械效率的变化,得出机械效率与被提升的物重之间的关系;
(6)分析比较4、5两组数据中的拉力和机械效率,得出结论.

解答 解:(1)分析前四组数据可知,s=3h,所以该滑轮组由3段绳子承担物重,因此应从动滑轮上面挂钩绕起,再绕过定滑轮,最后绕回动滑轮,如图所示:

(2)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大小;
(3)第5次实验中,G=4N,h=0.1m,F=1.6N,s=0.5m,
这次实验中滑轮组的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.6N×0.5m}$×100%=50%,
故编号①处数据应为50.
(4)分析第1、2组数据可知,动滑轮重相同、钩码重相同,钩码被提升的高度不同,机械效率相同,所以可知同一滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关;
(5)分析第3、4组数据可知,动滑轮重相同、钩码被提升的高度相同,被提升的钩码重不同,机械效率不同,所以可知同一滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关;
(6)根据4、5两组数据可知,第5组实验中滑轮组由5段绳子承担物重,提升相同的重物时,第五组比第四组更省力,但第5组的机械效率更低,所以“机械越省力,它的机械效率越高”的说法是错误的.
故答案为:
(1)如上图所示;(2)匀速;(3)50;(4)物体上升的高度;
(5)被提升的物重;(6)错误.

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,要仔细分析每一个问题.

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