Question

8．在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如表所示：

	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计的示数F/N	弹簧测力计移动的距离S/m
1	2	5	0.8	25
2	4	8	1.1	40

（1）根据表格中数据，用笔画线代替细绳组装滑轮组；在这个实验里，需用到的测量工具是刻度尺和弹簧测力计．
（2）在表格的空格处，填上合适的数据及适当的项目名称；
（3）由表格中的数据，你可得出的结论是使用同一滑轮组提起重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高；．
（4）如果将重物为3N的钩码挂在同一滑轮组下，根据题中已有信息可以判断出这时滑轮组的机械效率应在66.7%～72.7%范围．

Answer 1

分析 （1）先根据s=nh求出提升物体绳子的条数，然后根据奇定偶动的原则绕线；根据表中需要测量的物理量进行判断；
（2）根据s=nh即可求出第二次数据中弹簧测力计移动的距离；表中还缺少机械效率；
（3）先利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出第1次和第2次实验测得滑轮组的机械效率，然后根据影响机械效率的因素得出结论．
（4）根据计算得到的机械效率可知滑轮组的机械效率的范围．

解答 解：（1）根据表中数据可知，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{25cm}{5cm}$=5；由奇定偶动的原则可知，需从动滑轮的挂钩固定，然后将滑轮绕完；如下图所示：

根据表中数据可知，需要测量长度和力的大小，因此需要的测量工具为刻度尺和弹簧测力计；
（2）表中第2次实验中，弹簧测力计移动的距离：s=nh=5×8cm=40cm；并且最后一栏为机械效率；
如下表所示：

实验次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计的示数F/N	弹簧测力计移动的距离s/cm	滑轮组的机械效率η
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1	40

（3）根据表格数据可知：
第1次实验中，滑轮组的机械效率：η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100%=$\frac{2N×0.05m}{0.6N×0.25m}$×100%=66.7%；
第1次实验中，滑轮组的机械效率η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.08m}{1.1N×0.4m}$×100%=72.7%；
因此由表格中数据可得出的结论：使用同一滑轮组提起重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高；
（4）用同一滑轮组提起重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高，2N＜3N＜4N，所以滑轮组的机械效率大于66.7%，小于72.7%．
故答案为：（1）刻度尺；
（2）

实验次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/cm	弹簧测力计的示数F/N	弹簧测力计移动的距离s/cm	滑轮组的机械效率η
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1	40

（3）使用同一滑轮组提起重物时，重物越重，滑轮组的机械效率越高；（4）66.7%～72.7%．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，考查了机械效率的计算，s与h的关系应用，并掌握重力对滑轮组的机械效率的影响．