Question

16．某實驗小組在測滑輪組機(jī)械效率的實驗中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實驗裝置如圖．

次數(shù) 物理量	1	2	3
鉤碼重G（N）	4	4	6
鉤碼上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F（N）	1.8	1.4	2.4
繩端移動距離S（m）	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率η	74%	57%	83.3

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計算出第三次實驗的機(jī)械效率，并填在表格中．
（2）通過表中數(shù)據(jù)可分析出實驗1是用甲圖做的實驗，理由是：n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3．
（3）通過實驗1和實驗2的數(shù)據(jù)分析可得出結(jié)論：滑輪組提升相同重物時，動滑輪個數(shù)越少，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（4）比較實驗1和實驗3可得正確結(jié)論：相同的滑輪組，提升的貨物越重，機(jī)械效率越高．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第三次實驗的機(jī)械效率：
（2）根據(jù)物體升高的距離和繩子自由端移動的距離，判斷承擔(dān)物體和動滑輪繩子的段數(shù)，通過繩子的段數(shù)進(jìn)行判斷；
（3）在不考慮繩重和摩擦?xí)r，滑輪組的機(jī)械效率跟提起的物重、動滑輪的重有關(guān)，在提起的物重一定時，動滑輪越重，機(jī)械效率越低；在動滑輪重相同時，提起的物體越重，機(jī)械效率越高．

解答 解：（1）第三次實驗的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（2）實驗1，物體升高0.1m，繩子自由端移動0.3m，則
n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，
所以實驗1數(shù)據(jù)是由甲滑輪組進(jìn)行的；
（3）由實驗1和實驗2的數(shù)據(jù)分析：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數(shù)越多，動滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率低．
（4）由實驗1和實驗3可得：使用同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，所以增加物體的重力，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
故答案為：
（1）83.3%；
（2）甲；n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3；
（3）滑輪組提升相同重物時，動滑輪個數(shù)越少，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（4）相同的滑輪組，提升的貨物越重，機(jī)械效率越高．

點評 （1）以往的題目是由滑輪組判斷繩子的段數(shù)，本題是一種逆向思維，通過物體升高的距離，繩子自由端移動的距離，判斷繩子的段數(shù)，判斷滑輪組的繞法．
（2）提高滑輪組機(jī)械效率的方法：增加物重、減輕動滑輪的重、減輕繩重、減小摩擦等．