题目内容
10．
小雪和小红在“测滑轮组机械效率”的实验中，一起组装好如图1所示的实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．（1）小红应匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩码升高，并由弹簧测力计读出拉力为0.5N，同时小雪使用刻度尺测出钩码提升的高度为0.1m，以上测量准确无误，其他被测物理量和计算的数据如表：
| 钩码总重（N） | 弹簧测力计提升的高度（m） | 有用功（J） | 总功（J） | 机械效率 |
| 2 | 0.4 | 0.2 | 0.2 | 100% |
（3）该滑轮组的机械效率实际为80%，通过表中数据不能（选填“能”或“不能”）计算出克服动滑轮重做的额外功，理由是滑轮组做的额外功包括克服动滑轮重力、绳重和绳子与滑轮间的摩擦力做的功．
（4）若提升的钩码重增加6N，则该滑轮组的机械效率将变大（填变化情况）．
（5）有同学想进一步探究滑轮组的机械效率是否与滑轮组中细绳的绕法有关．根据探究目的，他们先通过实验测算出如图2（甲）所示的滑轮组的机械效率，请你在图2（乙）中画出下一步实验所需的组装图．
分析 （1）测力计不是匀速地移动会造成测力计的读数不准确，要正确测量拉力应竖直向上匀速拉动测力计；
（2）滑轮组在使用中，动滑轮被几根绳子承担，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的几倍；
（3）根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可计算出机械效率；滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力、绳重和绳子与滑轮间的摩擦力做的功；
（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大；
（5）甲图中与动滑轮相连的绳子有2段，要研究与绳子绕法的关系，应控制其余条件不变，只改变绳子的绕法，画成与动滑轮相连的绳子为3段．
解答 解：
（1）测量滑轮组的实验中，要正确测量拉力的大小，应该竖直匀速拉动弹簧测力计；
（2）由图1知，滑轮组由3段绳子承担物重，拉力移动的距离就是物体和动滑轮移动距离的5倍，因此弹簧测力计提升的高度错了，应为0.5m；
（3）滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{0.5N×0.5m}$××100%=80%；
滑轮组做的额外功包括三部分，即：克服动滑轮重力、绳重和绳子与滑轮间的摩擦力做的功，所以通过表中数据不能计算出克服动滑轮重做的额外功；
（4）使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，因此机械效率会变大；
（5）与动滑轮相连的绳子段数为3段时，根据“奇动偶定”的原则绕线，绳子的起始端系在动滑轮的挂钩上，如图所示：
故答案为：（1）匀速竖直；（2）弹簧测力计提升的高度错了，应为0.5m；（3）80%；不能；滑轮组做的额外功包括克服动滑轮重力、绳重和绳子与滑轮间的摩擦力做的功；（4）变大；（5）见上图．
点评 滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．
硬度是衡量材料软硬程度的物理量．硬度的大小可以用如图甲方法进行测试：选择规定的淬火钢球，给它加载压力F，将它压到被测试的材料表面，保持规定的时间后卸载压力，就会在材料表面留下凹形压痕．如果用S凹表示凹形压痕的面积，用H表示材料的硬度，某次实验中对一些材料的测试数据如下：
| 材料 | F/N | S凹/mm2 | H/（N/mm2） |
| a | 10000 | 100 | 100 |
| b | 10000 | 200 | 50 |
| c | 20000 | 100 | 200 |
| d | 15000 | 150 | 100 |
| e | 7500 | 25 | 300 |
（2）请将表格内的数据填写完整．
（3）a、b、c、d、e五种材料的F-S凹图象如图乙所示，其中表示材料c硬度的图线是乙．
轮渡，曾经是两江交汇的重庆重要的交通工具．随着跨江大桥的修建，重庆正以惊人的速度获得“桥都”的美誉．如图是东水门大桥最后在江面上航行的轮渡201号及其船上的员工．已知轮渡质量是20t，所承装的人和货物的总质量是6t，求：
如图所示，在“测滑轮组机械效率”实验中，（不计绳重和摩擦）
