Question

6．交流與評估是科學(xué)探究的一個重要環(huán)節(jié)．光明中學(xué)的同學(xué)，利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“測滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)，安裝好實(shí)驗(yàn)器材后，記下鉤碼和拴住彈簧秤的線端原先的位置，然后豎直向上勻速提起彈簧秤，讀出拉力的大小，測出鉤碼和拴住彈簧秤的線端上移的距離．實(shí)驗(yàn)完成后，進(jìn)行了小組交流，下表是各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：
請你對表中各小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，回答下列問題：

實(shí)驗(yàn)小組	鉤碼重G（N）	動滑輪G′（N）	拉力F（N）	滑輪組的機(jī)械效率η
1	0.5	0.4	0.35	47.6%
2	0.5	0.4	0.38	43.9%
3	1	0.6	0.62	53.8%
4	1	0.8	0.71	46.9%
5	2	0.6	0.98	68.0%
6	2	0.8	1.06	62.9%

（1）實(shí)驗(yàn)中影響滑輪組效率的主要因素是什么？鉤碼重與動滑輪重．
（2）1、2兩個小組的動滑輪重相同，提起的鉤碼重也相同，測出的滑輪機(jī)械效率卻不同，原因不可能是D
A．滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同     
B．測拉力時沒有使測力計勻速上升
C．測拉力時拉力的方向沒有豎直向上      
D．鉤碼被提升的高度不同
（3）請你就如何提高滑輪組的機(jī)械效率提出自己的建議（要求寫兩點(diǎn)）：
選用較輕的動滑輪組裝滑輪組；對于給定的滑輪組，通過增大提起的物重提高效率．

Answer 1

分析 （1）利用二力的平衡知識可知，只有勻速拉動彈簧測力計，彈簧測力計的示數(shù)才等于拉力的大��；
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出影響滑輪組效率的因素；
（3）除了動滑輪重力和物體重力影響機(jī)械效率外，繩重和摩擦也會影響動滑輪的機(jī)械效率，而由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼被提升的高度無關(guān)；
（4）根據(jù)影響滑輪組機(jī)械效率的因素提出提高滑輪組效率的方法．

解答 解：如圖，用滑輪組拉動物體上升時，繩端要豎直向上勻速直線拉動，勻速直線拉動時要讀出彈簧測力計的示數(shù)，即繩端的拉力；
（1）由3、4或5、6可以看出，鉤碼重相同，動滑輪越重，機(jī)械效率越低；
由3、5或4、6可以看出，動滑輪重相同，鉤碼越重，機(jī)械效率越高；
由此可知，影響輪組機(jī)械效率的兩個主要因素是：鉤碼重與動滑輪重；
（2）滑輪和輪與軸間的摩擦力大小不同；測拉力時沒有使測力計勻速上升，都會造成測量的力不準(zhǔn)確，從而使測出的滑輪組機(jī)械效率不同，而由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知，滑輪組的機(jī)械效率與鉤碼被提升的高度無關(guān)，故選D；
（3）選用較輕的動滑輪組裝滑輪組；對于給定的滑輪組，通過增大提起的物重提高效率；保持良好的潤滑，減小輪與軸間的摩擦．
故答案為：豎直；勻速；拉力；
（1）鉤碼重與動滑輪重；
（2）D；
（3）選用較輕的動滑輪組裝滑輪組；對于給定的滑輪組，通過增大提起的物重提高效率．

點(diǎn)評 本題通過分析數(shù)據(jù)得出影響動滑輪機(jī)械效率的因素，并且考查了怎樣提高動滑輪的機(jī)械效率．