Question

【題目】在“探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素”實(shí)驗(yàn)中，某實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

次數(shù)	鉤碼重/N	動滑輪重/N	鉤碼上升 的距離/cm	彈簧測力計(jì) 的示數(shù)/N	彈簧測力計(jì) 上升的距離/cm	機(jī)械效率
1	2	0.8	5	1	15	66.7%
2	4	0.8	5	1.7	15	\
3	6	0.8	5	\	15	83.3%

(1)在實(shí)驗(yàn)操作中應(yīng)該使鉤碼____(選填“快速”或“緩慢”)上升；

(2)進(jìn)行第2次測量時(shí)滑輪組的機(jī)械效率約為____(保留三位有效數(shù)字)；

(3)進(jìn)行第3次測量時(shí)，彈簧測力計(jì)示數(shù)為____N，滑輪組做的有用功是____J；

(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)小組得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：滑輪組的機(jī)械效率與____有關(guān)；

(5)分析表中數(shù)據(jù)可知，F≠，可能的原因是：__________；

(6)某次實(shí)驗(yàn)時(shí)將繩子自由端勻速拉動時(shí)彈簧測力計(jì)的讀數(shù)記為F，鉤碼重記為G，動滑輪重記為G’，繩自由端移動距離記為s，鉤碼提升高度記為h，不計(jì)繩子重及摩擦．則下列關(guān)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算關(guān)系中錯誤的是__．

A．η= B．η= C．η= D．η=1﹣．

Answer 1

【答案】（1）緩慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）提升鉤碼的重；（5）拉動過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦；（6）BCD．

【解析】試題分析：（1）在實(shí)驗(yàn)中要向上緩慢、勻速拉動測力計(jì)．

（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用效率公式求出滑輪組效率．

（3）由圖示測力計(jì)確定其分度值，讀出其示數(shù)，然后應(yīng)用功的計(jì)算公式求出有用功．

（4）在分析數(shù)據(jù)時(shí)，要注意機(jī)械效率的變化是由哪個(gè)物理量的變化引起的，從而得出結(jié)論．

（5）從阻力的角度分析答題．

（6）不計(jì)繩子重及摩擦?xí)r，滑輪組做的額外功為克服動滑輪的重力做的功，根據(jù)W=Gh表示出有用功和額外功，根據(jù)W=Fs表示出總功，以及W總=W有+W額，結(jié)合效率公式即可得出滑輪組的機(jī)械效率．

解：

（1）在實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)緩慢豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)．

（2）有表中數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的效率：η===×100%≈78.4%．

（3）由圖示測力計(jì)可知，其分度值為0.2N，示數(shù)為2.4N；有用功：W有=Gh=6N×0.05m=0.3J．

（4）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，鉤碼上升的高度無規(guī)律的變化，所以機(jī)械效率不斷增大不是由于被提升高度的變化而引起的．

鉤碼重不斷增大，機(jī)械效率不斷提高．所以可以看出增大被提升物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率．

（5）由于拉動過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦，所以F≠．

（6）①有用功為W有=Gh，總功為W總=Fs，所以η==，故A正確；

②用功為W有=Gh，總功為W總=（G+G′）h，所以η===，故B錯誤，C錯誤；

③額外功W額=G′h，總功為W總=Fs，有用功W有=W總﹣W額=Fs﹣G′h，所以η===1﹣，故D錯誤．

故選BCD．

故答案為：（1）緩慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）提升鉤碼的重；（5）拉動過程中需克服滑輪的轉(zhuǎn)軸處的摩擦；（6）BCD．