Question

1．張亮在做“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	物重G/N	物體上升高度h/cm	測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	18
3	6	8	2.5	24

（1）表中“測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離”欄目中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的，錯(cuò)誤的是18cm，正確的數(shù)據(jù)應(yīng)該為15cm．
（2）3次本實(shí)驗(yàn)中滑輪組的機(jī)械效率是80%．
（3）本實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān)．
（4）如果不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪的重力是1.5N．
（5）換用輕質(zhì)動(dòng)滑輪，滑輪組的機(jī)械效率將變大（填變大、變小或不變）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題；
（2）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用功的計(jì)算公式與效率公式求出滑輪組效率；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，分別計(jì)算出三次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率，即可得出結(jié)論；
（4）根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端移動(dòng)的距離，求出承重繩子的有效股數(shù)n，根據(jù)滑輪組的拉力公式F=$\frac{1}{n}$（G_動(dòng)+G_物）的變形公式求出動(dòng)滑輪的重力；
（5）根據(jù)機(jī)械效率的概念可知，提升同樣的鉤碼則有用功相同，換用輕質(zhì)動(dòng)滑輪后，做的額外功減小，則有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率變大．

解答 解：
（1）由表中1、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離是物體上升高度的3倍，由此可知滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，由表中第2組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，物體上升高度為5cm，測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離應(yīng)該是15cm，而不是18cm，因此錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是：18cm；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第三次實(shí)驗(yàn)時(shí)，滑輪組的效率：
η₃=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.08m}{2.5N×0.24m}$×100%=80%；
（3）第1次的機(jī)械效率為：η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.03m}{2.5N×0.09m}$×100%=80%；
第2次的機(jī)械效率為：η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.5N×0.15m}$×100%=80%；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，重物重力相同而重物被提升的高度不同，滑輪組的機(jī)械效率相同，由此可知：滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān)；
（4）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，則滑輪組承重繩子的有效股數(shù)：n=3；
根據(jù)式F=$\frac{1}{n}$（G_動(dòng)+G_物）可知，
動(dòng)滑輪的重力G_動(dòng)=nF-G_物=3×2.5N-6N=1.5N；
（5）實(shí)驗(yàn)中，換用輕質(zhì)動(dòng)滑輪后，做的額外功減小，則有用功在總功中所占的比例增大，機(jī)械效率變大．
故答案為：（1）18；15；（2）80%；（3）滑輪組的機(jī)械效率與物體提升的高度無(wú)關(guān)；（4）1.5；（5）變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求滑輪組的效率、分析滑輪組的效率與物重的關(guān)系、動(dòng)滑輪的重力等問(wèn)題，考查的問(wèn)題較多，但難度不是很大，熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)、認(rèn)真計(jì)算，即可正確解題．