Question

劉瑯同學(xué)在探究“測(cè)滑輪組的機(jī)械效率與物重的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，得到了如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：（不計(jì)繩重及摩擦）

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	物重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	拉力 F/N	繩端移動(dòng) 距離s/m	機(jī)械 效率
1	2	0.1	1.5	0.2	66.7%
2	4	0.1	2.5	0.2	80%
3	6	0.1		0.2
4	8	0.1	4.5	0.2	88.9%

（1）請(qǐng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用筆畫線把滑輪組連接起來(lái)．
（2）動(dòng)滑輪重為

1

N，第三次實(shí)驗(yàn)中繩端拉力大小為

3.5

N．
（3）計(jì)算得出第3次的機(jī)械效率為

85.7%

．
（4）分析數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：

使用同一滑輪組，重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出鉤碼上升的高度與對(duì)應(yīng)的繩子自由端移動(dòng)的距離，確定承重繩子的股數(shù)，然后作出滑輪組的繞法．
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由滑輪組公式求出動(dòng)滑輪的重力．由滑輪組公式求出繩子的拉力．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出有用功與總功，然后求出滑輪組的效率．
（4）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答：解：（1）由表中第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，繩子自由端移動(dòng)的距離是鉤碼上升高度的2倍，因此滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=2，滑輪組繞法如圖所示．
（2）∵F=

G物+G動(dòng)滑輪

n

，∴由表中第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，G_{動(dòng)滑輪}=nF-G_物=2×1.5N-2N=1N；
第三次實(shí)驗(yàn)拉力大小F₃=

G3+G動(dòng)滑輪

n

=

6N+1N

2

=3.5N；
（3）由表中第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，W_有用=Gh=6N×0.1m=0.6J，W_總=Fs=3.5N×0.2m=0.7J，
滑輪組的效率η=

W有用

W總

×100%=

0.6J

0.7J

×100%≈85.7%；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，對(duì)同一滑輪組，重物的重力增加，滑輪組的效率變大，由此可知：使用同一滑輪組，重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）如圖所示；（2）1；3.5；（3）85.7%；（4）使用同一滑輪組，重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了組裝滑輪組、求動(dòng)滑輪的重力、求拉力、求滑輪組的效率、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等問題，難度不大，掌握基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．