Question

如表是小明測一輪滑組機(jī)械效率時(shí)記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)：

項(xiàng)目 　 數(shù)據(jù) 次數(shù)	動(dòng)滑輪重G/N	物重G/N	鉤碼上升高度h/m	拉力F/N	拉力作用點(diǎn)移動(dòng)距離s/m	滑輪組的機(jī)械效率η
1	0.3	2	0.1	1.2	0.3	55.6%
2	0.3	4	0.1	2.0	0.3	66.7%
3	0.3	8	0.1	3.7	0.3	甲

（1）請?jiān)趫D中畫出實(shí)驗(yàn)中滑輪組的繞繩．
（2）通過計(jì)算得出表格中甲的機(jī)械效率是________%．
（3）由表格收集的數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升不同的重物至同一高度，隨著提升物重的增加，滑輪組的機(jī)械效率將________（選填“變大”或“變小”）．
（4）進(jìn)一步分析表格數(shù)據(jù)可知，隨著提升物重的增加，滑輪組的額外功________（選填“變大”、“變小”或“不變”），原因是________．

Answer 1

解：（1）各次實(shí)驗(yàn)，彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的三倍，所以物體和動(dòng)滑輪有三段繩子承擔(dān)，滑輪組繞法如圖．

（2）表格3中，W_有用=Gh=8N×0.1m=0.8J，
W_總=Fs=3.7N×0.3N=1.11J，
所以，η=×100%=×100%≈72%．
（3）比較機(jī)械效率的數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提升不同的重物至同一高度，隨著提升物重的增加，滑輪組的機(jī)械效率將變大．
（4）計(jì)算可知：W_額外1=0.16J，W_額外2=0.2J，W_額外3=0.31J；所以滑輪組的額外功變大；
原因是：滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，物體越重，每段繩子上承擔(dān)的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會(huì)越大．
故答案為：（1）如上圖；（2）72；（3）變大；（4）變大；物體越重，每段繩子上承擔(dān)的物重越大，所以繩子與輪之間的摩擦也會(huì)越大．
分析：（1）知道物體和彈簧測力計(jì)移動(dòng)的距離，求出繩子的段數(shù)，根據(jù)繩子的段數(shù)求出滑輪組的繞法．
（2）先求出W_有用，W_總，根據(jù)η=計(jì)算．
（3）分析數(shù)據(jù)即可知機(jī)械效率的變化．
（4）滑輪組做的額外功為克服動(dòng)滑輪重力和繩子間的摩擦力做的功，摩擦力與繩子間的拉力和接觸面的粗糙程度有關(guān)，因此提的物體越重，摩擦力越大，額外功也會(huì)變大．
點(diǎn)評(píng)：滑輪組的機(jī)械效率跟提起物體的重、動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦有關(guān)，跟繩子的繞法，物體升高的距離，物體移動(dòng)的速度都沒有關(guān)系．