Question

在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，用同一滑輪組進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示．

序號(hào)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升的高度h/cm	彈簧測(cè)力計(jì) 的示數(shù)F/N	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離S/cm
1	2	5	0.6	25
2	4	8	1.1

（1）在表格的空格處，填上合適的數(shù)據(jù)．
（2）在圖中用筆畫線代替細(xì)繩組裝滑輪組．
（3）在實(shí)驗(yàn)中，測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量沿

豎直

方向

勻速

拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，且在拉動(dòng)過程中讀數(shù)；第1次實(shí)驗(yàn)測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率為

66.7%

．
（4）如果將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下，根據(jù)題中已有的信息可以判斷出這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)在

66.7%＜η＜72.7%

范圍內(nèi)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)表中第一組實(shí)驗(yàn)的s與h的關(guān)系確定承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，并根據(jù)s=nh確定第二組s的大小；
（2）根據(jù)承擔(dān)物體的繩子段數(shù)，根據(jù)偶定奇動(dòng)的特點(diǎn)確定繩子的始端，并繞線；
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)豎直勻速拉動(dòng)測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)做勻速運(yùn)動(dòng)，物體受力平衡．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的效率．
（4）使用同一滑輪組，做的額外功相同，提升的物體越重，有用功越多，則機(jī)械效率越高；根據(jù)機(jī)械效率與物重的關(guān)系，得出效率的范圍．

解答：解：（1）由第一組數(shù)據(jù)知，s=5h，所以滑輪組由5段繩子承擔(dān)物重，
第二組數(shù)據(jù)h=8cm，所以s=5h=5×8cm=40cm；
（2）因?yàn)榛�輪組由5段繩子承擔(dān)物重，所以應(yīng)從動(dòng)滑輪繞起，如圖所示：
（3）測(cè)繩端拉力F時(shí)，應(yīng)盡量沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，且在拉動(dòng)過程中讀數(shù)；
由表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率：η₁=

W1有用

W1總

=

G1h1

F1s1

=

2N×0.05m

0.6N×0.25m

≈66.7%；
（4）由表中第2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，滑輪組的機(jī)械效率：η₂=

W2有用

W2總

=

G2h2

F2s2

=

4N×0.08m

1.1N×0.4m

≈72.7%；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，用同一滑輪組提起重物時(shí)，重物越重，滑輪組的機(jī)械效率越高，
2N＜3N＜4N，當(dāng)重物重力為3N時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率大于66.7%而小于72.7%．
故答案為：（1）40；（2）滑輪組繞法如圖所示；（3）豎直；勻速；66.7%；（4）66.7%＜η＜72.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了求測(cè)力計(jì)移動(dòng)的劇烈、滑輪組的連接、輪組的連接、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、求滑輪組效率等問題；在繞制滑輪組時(shí)，繞法取決于繩子的段數(shù)，當(dāng)為奇數(shù)時(shí)，從動(dòng)滑輪的掛鉤開始繞線；當(dāng)段數(shù)為偶數(shù)時(shí)，從定滑輪的掛鉤開始繞線，簡(jiǎn)稱“奇動(dòng)偶定”．