Question

6．某小組在“測滑輪組機械效率的實驗”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖所示．
（1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計．
（2）小組同學發(fā)現(xiàn)實驗過程中邊拉動邊讀數(shù)，彈簧測力計示數(shù)不穩(wěn)定，應該靜止讀數(shù)，你認為他的想法不正確（選填“正確”或“不正確”），因為她沒有考慮到摩擦對滑輪組機械效率的影響．
（3）用丁圖裝置進行實驗，得出表中第4次實驗數(shù)據(jù)，請將表中的兩個數(shù)據(jù)填寫完整．
（4）通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關（填實驗次數(shù)的序號）
（5）通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高．（填實驗次數(shù)的序號）
（6）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)可得出結論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組機械效率越高．（不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低

實驗次數(shù)	鉤碼重量G/N	鉤碼上升高度h/m	繩端拉力F/N	繩端移動距離s/m	機械效率η
1	4	0.1	2.7	0.2	74%
2	4	0.1	1.8	0.3	74%
3	8	0.1	3.1	0.3	86%
4	8	0.1	2.5	0.4	80%

Answer 1

分析 （1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計；
（2）在測力計靜止時，不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦考慮；
（3）根據(jù)繩端移動距離與物體升高的高度的關系s=nh求解；根據(jù)機械效率公式求解；
（4）研究同一滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)的關系時，要控制提升物體的質(zhì)量相同，改變繩子的有效段數(shù)；
（5）研究同一滑輪組提升重物時，機械效率與物重的關系時，要控制繩子的段數(shù)相同；
（6）對比3、4兩次實驗的相同和不同量，結論表中數(shù)據(jù)得出結論．

解答 解：
（1）實驗中應沿豎直方向勻速緩慢拉動彈簧測力計，這樣測力計示數(shù)才等于拉力大��；
（2）在彈簧測力計靜止時讀出了數(shù)據(jù)，由于不會克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦，所以測力計示數(shù)偏小，他的想法是不正確的；
（3）丁圖中，繩子的有效段數(shù)為n=4，繩端移動距離s=nh=4×0.1m=0.4m，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{8N×0.1m}{2.5N×0.4m}$=80%；
（4）繩端移動距離與物體升高的高度的關系為s=nh，
所以，結合表中數(shù)據(jù)可知實驗1、2、3中繩子的有效段數(shù)分別為2、3、3；
再結合鉤碼的重力可知，實驗1、2、3分別是用甲、乙、丙裝置做的實驗，
根據(jù)控制變量法，研究同一滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)的關系時，要控制提升物體的重力相同、滑輪個數(shù)也相同，只改變繩子的有效段數(shù)，所以應比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)；
通過比較1、2兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：使用同一滑輪組提升同一重物時，滑輪組的機械效率與繩子段數(shù)無關；
（5）研究同一滑輪組提升重物時，機械效率與物重的關系時，要控制滑輪個數(shù)相同、繩子的段數(shù)相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實驗數(shù)據(jù)得出結論：同一滑輪組提升重物時，物重越大，滑輪組的機械效率越高．
（6）通過比較3、4兩次實驗數(shù)據(jù)，即對應的圖丙、圖丁兩裝置，滑輪組不同，提升的重物相同，動滑輪越重機械效率越小，故可得出結論：不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高．（不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低）
故答案為：（1）勻速；（2）不正確；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越輕，滑輪組的機械效率越高（或不同滑輪組提升相同重物時，動滑輪越重，滑輪組的機械效率越低．

點評 本題測滑輪組機械效率，考查注意事項、控制變量法的運用、機械效率的計算、數(shù)據(jù)的分析等，綜合性較強．