Question

4．某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如表：

实验次数	动滑轮 重G动/N	钩码重 G物/N	钩码上升 高度h物/m	直接将钩码 举高做的功 W有用/J	动力F动/N	动力作用点移动距离 S动/m	使用滑轮组动力做的功 W总/J	滑轮组的机械效率 η
1	0.53	1	0.1	0.1	0.7	0.3	0.21	47.6%
2		2	0.1	0.2	1.1	0.3	0.33	60.6%
3		4	0.1	0.4	2	0.3	0.6

（1）请你在图中画出本实验的绕绳方法．
（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度：克服动滑轮的重所做的额外功相同（填“相同”或“不同”）；提升的物重增加时，克服摩擦和绳重所做的额外功相同，滑轮组的机械效率变大．
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了C．（填字母）
A．减小摩擦    B．多次测量取平均值减小误差    C．获得多组数据归纳出物理规律
（4）由本实验不能（填“能”或“不能”）推断：任何机械的机械效率跟物重均有关．
（5）算出第3次滑轮组的机械效率是83.3%．

Answer 1

分析 （1）根据表中实验数据确定滑轮组承重绳子的有效股数，然后作出滑轮组的绕法．
（2）根据功的计算公式分析额外功是否变化，根据效率公式判断滑轮组效率如何变化．
（3）测出多组实验数据，找出普遍规律．
（4）根据本实验只能得出滑轮组效率与物重的关系，其它机械效率与物重的关系应通过其它实验进行探究．
（5）根据公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$算出第3次的机械效率大小．

解答 解：（1）由表中实验数据可知，动力作用点移动距离是钩码上升的高度的三倍，因此滑轮组承重绳子的有效股数n=3，滑轮组绕法如图所示．

（2）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，动滑轮重力不变，动滑轮上升高度不变，则克服动滑轮的重所做的额外功相同；提升的物重增加时，有用功增加，额外功不变，有用功占总功的比重变大，滑轮组的机械效率变大．
（3）多次改变提升的物重测量滑轮组的机械效率，目的是为了获得多组数据归纳出物理规律，故C正确；
（4）对于本实验，重力的大小影响有用功的大小，但不会影响额外功，所以滑轮组的机械效率会与物重有关；
对于斜面，其额外功是摩擦力，而摩擦力的大小与物体对斜面的压力有关，物重的大小会影响压力，从而影响摩擦力，而影响额外功，所以由本实验不能推断出：任何机械的机械效率跟物重均有关．
（5）第三次的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.6J}$×100%=83.3%．
故答案为：（1）如图所示；（2）相同；相同；大；（3）C；（4）不能；（5）83.3%．

点评 本题考查了组装滑轮组、实验数据分析，掌握弹簧测力计的读数方法、认真分析表中实验数据、应用效率公式即可正确解题．