Question

16．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：

次数	钩码重/N	动滑轮重/N	钩码上升 的距离/cm	弹簧测力计 的示数/N	弹簧测力计上升的距离/cm	机械效率
1	2	0.8	5	1	15	66.7%
2	4	0.8	5	1.7	15	\
3	6	0.8	5	\	15	\

（1）在实验操作中应该使钩码缓慢（选填“快速”或“缓慢”）匀速上升．
（2）进行第3次测量时滑轮组的机械效率约83.3%．
（3）实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中正确的是A．
A．η=$\frac{Gh}{Fs}$     B．η=$\frac{G}{F}$    C．η=$\frac{G}{G+G′}$   D．η=1-$\frac{Gh}{Fs}$．

Answer 1

分析 （1）实验中，应匀速拉动弹簧测力计，且速度不能太快，以保持读数稳定；
（2）要掌握机械效率的计算：有用功与总功之比；
（3）根据有用功和总功的意义，根据机械效率的公式分析．因没有说不计摩擦和绳重，故弹簧测力计的读数为F≠$\frac{G+G′}{n}$．

解答 解：（1）在实验中，为了保持弹簧测力计读数的稳定性，应缓慢、匀速拉动弹簧测力计，使钩码缓慢上升；
（2）测力计分度值为0.2N，进行第3次测量时，测力计示数为2.4N，滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$≈83.3%；
（3）实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G′，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，W′_有=Gh  W′_总=Fs，滑轮组机械效率：
η=$\frac{{W′}_{有}}{{W′}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$；
故答案为：（1）缓慢；（2）83.3%；（3）A．

点评 本题探究影响滑轮组机械效率的因素，考查实验注意事项、效率的计算，注意F=$\frac{G+G′}{n}$的适用条件是不计不计摩擦和绳重．