某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示.实验装置如图．物理序号①②③钩码重G(N)446钩码上升高度h(m)0.10.10.1绳端拉力F(N)1.81.42.4绳端移动距离S(m)0.30.50.3机械效率η74%(1)这个实验使用的测量工具是刻度尺和弹簧测力计,(2)通过表中数据可分析出实验①是用甲图做的实验.实验中需要沿竖直方向匀速拉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

13．

某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图．

物理序号	①	②	③
钩码重G（N）	4	4	6
钩码上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离S（m）	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%

（1）这个实验使用的测量工具是刻度尺和弹簧测力计；
（2）通过表中数据可分析出实验①是用甲（填“甲”或“乙”）图做的实验，实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（3）请将表中空白处填上恰当的数据．（百分号前保留整数）
（4）通过实验①和实验②的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率低；
（5）比较实验①和实验③可得正确结论：使用同一滑轮组，提升的物体越重，可以提高滑轮组的机械效率．

分析（1）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$判断需要的测量工具；
（2）通过观察承担物重的绳子的段数，再分析表格中s与h的关系，可判断哪是用图甲的装置进行的实验；
实验中需要匀速拉动弹簧测力计；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算机械效率的大小；
（4）比较实验①和②的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响；
（5）比较实验①和③的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响．

解答解：（1）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可知，需要的测量工具为刻度尺和弹簧测力计；
（2）根据s=nh可知，第①次实验中，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3；因此需要甲装置进行实验；
实验中需要沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（3）第②次实验的机械效率：η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{总2}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈66.7%；
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{总3}}$×100%=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（4）实验①和②，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验②的机械效率低于实验①，因此可得出：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低；
（5）实验①和③中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
故答案为：（1）刻度尺；（2）甲；沿竖直方向匀速；（3）66.7%；83.3%；（4）低；（5）提升的物体越重．

点评在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键．