Question

【題目】在“探究影響滑輪組機械效率的因素”實驗中，某實驗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組實驗，實驗數據記錄如下：

次數	鉤碼重/N	動滑輪重/N	鉤碼上升 的距離/cm	彈簧測力計 的示數/N	彈簧測力計 上升的距離/cm	機械效率
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)在實驗操作中應該使鉤碼____(選填“快速”或“緩慢”)上升；

(2)進行第2次測量時滑輪組的機械效率約為____(保留三位有效數字)；

(3)進行第3次測量時，彈簧測力計示數為____N，滑輪組做的有用功是____J；

(4)分析實驗數據，實驗小組得出的實驗結論是：滑輪組的機械效率與____有關；

(5)分析表中數據可知，F≠，可能的原因是：__________；

(6)某次實驗時將繩子自由端勻速拉動時彈簧測力計的讀數記為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，不計繩子重及摩擦．則下列關于滑輪組機械效率的計算關系中錯誤的是__．

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軸處的摩擦；（6）BCD．

【解析】試題分析：（1）在實驗中要向上緩慢、勻速拉動測力計．

（2）根據表中實驗數據，應用效率公式求出滑輪組效率．

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

（4）在分析數據時，要注意機械效率的變化是由哪個物理量的變化引起的，從而得出結論．

（5）從阻力的角度分析答題．

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

解：

（1）在實驗過程中，應緩慢豎直向上勻速拉動彈簧測力計．

（2）有表中數據數據可知，滑輪組的效率：η===×100%≈78.4%．

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

（4）從實驗數據看，鉤碼上升的高度無規律的變化，所以機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械效率．

（5）由于拉動過程中需克服滑輪的轉軸處的摩擦，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軸處的摩擦；（6）BCD．