题目内容

6．交流与评估是科学探究的一个重要环节．光明中学的同学，利用如图所示的实验装置做“测滑轮组机械效率”实验，安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧秤的线端原先的位置，然后竖直向上匀速提起弹簧秤，读出拉力的大小，测出钩码和拴住弹簧秤的线端上移的距离．实验完成后，进行了小组交流，下表是各小组的实验数据记录：
请你对表中各小组的实验数据进行分析比较，回答下列问题：
实验小组钩码重G（N）动滑轮G′（N）拉力F（N）滑轮组的机械效率η
10.50.40.3547.6%
20.50.40.3843.9%
310.60.6253.8%
410.80.7146.9%
520.60.9868.0%
620.81.0662.9%
（1）实验中影响滑轮组效率的主要因素是什么？钩码重与动滑轮重．
（2）1、2两个小组的动滑轮重相同，提起的钩码重也相同，测出的滑轮机械效率却不同，原因不可能是D
A．滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同     
B．测拉力时没有使测力计匀速上升
C．测拉力时拉力的方向没有竖直向上      
D．钩码被提升的高度不同
（3）请你就如何提高滑轮组的机械效率提出自己的建议（要求写两点）：
选用较轻的动滑轮组装滑轮组；对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率．

分析 （1）利用二力的平衡知识可知，只有匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；
（2）分析表中实验数据，根据实验数据找出影响滑轮组效率的因素；
（3）除了动滑轮重力和物体重力影响机械效率外，绳重和摩擦也会影响动滑轮的机械效率，而由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关；
（4）根据影响滑轮组机械效率的因素提出提高滑轮组效率的方法．

解答 解：如图，用滑轮组拉动物体上升时，绳端要竖直向上匀速直线拉动，匀速直线拉动时要读出弹簧测力计的示数，即绳端的拉力；
（1）由3、4或5、6可以看出，钩码重相同，动滑轮越重，机械效率越低；
由3、5或4、6可以看出，动滑轮重相同，钩码越重，机械效率越高；
由此可知，影响轮组机械效率的两个主要因素是：钩码重与动滑轮重；
（2）滑轮和轮与轴间的摩擦力大小不同；测拉力时没有使测力计匀速上升，都会造成测量的力不准确，从而使测出的滑轮组机械效率不同，而由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知，滑轮组的机械效率与钩码被提升的高度无关，故选D；
（3）选用较轻的动滑轮组装滑轮组；对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率；保持良好的润滑，减小轮与轴间的摩擦．
故答案为：竖直；匀速；拉力；
（1）钩码重与动滑轮重；
（2）D；
（3）选用较轻的动滑轮组装滑轮组；对于给定的滑轮组，通过增大提起的物重提高效率．

点评 本题通过分析数据得出影响动滑轮机械效率的因素，并且考查了怎样提高动滑轮的机械效率．

练习册系列答案
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