题目内容

7．在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：
物理量
次数		钩码总重G/N钩码上升的高度h/m测力计示数F/N测力计移动距离s/m机械效率　η
140.11.80.3
260.12.40.383%
340.11.40.557%
440.21.41.057%
（1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
（2）第1次实验测得的机械效率为74%．（结果保留两位有效数字）
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用b图做的；第4次实验是用c图做的．（选填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，被提升物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低．
（6）分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．

分析 （1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）根据η1=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求机械效率；
（3）根据绳子自由端的移动的距离与物体升高的高度的关系s=nh，绳子有效段数：n=$\frac{s}{h}$确定实验所用的装置；
（4）（6）纵向比较表中数据，分析相同的量和变化量，得出机械效率与变化量的关系；
（5）研究机械效率与动滑轮个数的关系，要使用不同的滑轮组，提升相同的重物，据此回答；

解答 解：（1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时系统处于平衡状态，测力计示数等于拉力大小，且在拉动过程中读数；
（2）第1次实验测得的机械效率为：
η1=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{4.8N×0.3m}$×100%≈74%
（3）根据绳子自由端的移动的距离与物体升高的高度的关系s=nh，绳子有效段数：n=$\frac{s}{h}$，故分析表中数据可知：第2次实验绳子的有效段数：
n2=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，因G=6N，第2次实验是用b图做的；
第4次实验绳子的有效段数：
n4=$\frac{1.0m}{0.2m}$=5，（同理，第3次实验绳子的有效段数为5），第4次实验是用b图做的；
（4）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，被提升物体越重，滑轮组的机械效率越高；
（5）因使用不同的滑轮组，提升相同的重物，故分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低．
（6）分析第3、4次实验数据可知：使用同一滑轮组，物体提升的高度不同，但机械效率相同，故滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
故答案为：（1）匀速；（2）74%；（3）b、c；（4）高；（5）1、3；（6）无关．

点评 本题测量滑轮组机械效率，考查注意事项、效率的计算、绳子有效段数的判断、影响机械效率的因素及分析数据的能力．

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