Question

19．某實(shí)驗(yàn)小組要探究影響滑輪組的機(jī)械效率的因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，第1，2，3次實(shí)驗(yàn)分別采用甲乙丙圖裝置實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中用彈簧測(cè)力計(jì)以相同的速度勻速拉動(dòng)，若不計(jì)摩擦和繩重，回答下列問題：

物理量 次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升 高度h/m	繩端拉力F/N	繩端移動(dòng)距離s/m	機(jī)械 效率 η
1	4	0.1	1.8	0.3	74%
2	4	0.1	1.4	0.4	71.4%
3	6	0.1	2.4	0.3	83%

（1）在第一次實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)F＞$\frac{G}{3}$，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是繩重和摩擦力的存在
（2）表格中有以數(shù)據(jù)有明顯的測(cè)量錯(cuò)誤，導(dǎo)致機(jī)械效率計(jì)算出錯(cuò)，將它更正后，機(jī)械效率應(yīng)該為57.1%
（3）依據(jù)更正后的數(shù)據(jù)，比較1和2兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到的結(jié)論是提升物重相同，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．

Answer 1

分析 （1）不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G+G動(dòng)）；
（2）確定三個(gè)滑輪組s與h的關(guān)系，分析得出結(jié)論；
（3）分析1、2兩次實(shí)驗(yàn)的不同之處，根據(jù)機(jī)械效率的變化得出結(jié)論．

解答 解：（1）由圖甲知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，若不計(jì)繩重和機(jī)械摩擦，則F=$\frac{G}{3}$，但繩重和摩擦力是確實(shí)存在的，所以F＞$\frac{G}{3}$；
（2）圖乙，滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重，所以繩子移動(dòng)距離應(yīng)為s=5h=5×0.1m=0.5m，表格中的數(shù)據(jù)0.4m錯(cuò)誤；
則機(jī)械效率應(yīng)為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57.1%；
（3）1、2兩組數(shù)據(jù)，被提升的高度和鉤碼重相同，動(dòng)滑輪重力不同，機(jī)械效率不同，且動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．
故答案為：（1）繩重和摩擦力的存在；（2）57.1%；（3）提升物重相同，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．

點(diǎn)評(píng) 此題是測(cè)力計(jì)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了對(duì)額外功存在的理解，機(jī)械效率的計(jì)算及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，注意控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用．