Question

10．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)用如圖（甲）所示的器材，探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素．

（1）要提起圖（甲）中的重物，請(qǐng)完成滑輪組的繞線(xiàn)（要求最省力）．
（2）該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)將圖（甲）中的物體換成鉤碼，采用圖（乙）所示的繞線(xiàn)方法，測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率如表所示．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼重量G/N	鉤碼上升高度h/m	拉力F/N	拉力F通過(guò) 距離s/m	機(jī)械效率η/%
1	0.50	0.20	0.42	0.40	60
2	1.00	0.20	0.75	0.40
3	1.50	0.20	1.05	0.40	71
4	2.00	0.20	1.38	0.40	72
5	2.50	0.20	1.68	0.40	74

第二次實(shí)驗(yàn)，滑輪組的機(jī)械效率η₂=67%（計(jì)算結(jié)果保留整數(shù)位）．
（3）請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在上圖的坐標(biāo)中用光滑曲線(xiàn)畫(huà)出η與G的關(guān)系圖．
（4）根據(jù)以上信息，可以得出：相同的滑輪組隨著提升物重的增加，滑輪組的機(jī)械效率增大（選填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）在某一次測(cè)量中，將圖（乙）中F的方向改為圖（丙）所示，其它條件不變，滑輪組的機(jī)械效率不會(huì)改變．（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）

Answer 1

分析 （1）由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，其最省力的繞線(xiàn)方法就是由三段繩子承擔(dān)物重，據(jù)此來(lái)進(jìn)行繞線(xiàn)；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$可求出機(jī)械效率的大小；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，先畫(huà)點(diǎn)，再描線(xiàn)即可；
（4）結(jié)合圖線(xiàn)的變化趨勢(shì)或分析表中的數(shù)據(jù)，均可得出隨著物重的增加，機(jī)械效率的變化情況；
（5）觀察圖可知，繩端最后繞過(guò)的是定滑輪，定滑輪只起改變力的方向的作用，對(duì)力的大小不會(huì)產(chǎn)生影響．

解答 解：
（1）分析可知，滑輪組最省力的繞法是由三段繩子承擔(dān)物重，故其繞繩如下：

（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，代入公式計(jì)算得：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×0.2m}{0.75N×0.4m}$≈67%；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，先畫(huà)點(diǎn)再描線(xiàn)，如下圖所示：

（4）讀取圖象可獲得信息，隨著物重的增大，滑輪組的機(jī)械效率逐漸增大；
（5）讀圖可知，繩端最后繞過(guò)的是定滑輪，定滑輪只改變力的方向，不影響力的大小，因此，拉力的最終方向不影響力的大小變化，機(jī)械效率當(dāng)然也就不會(huì)變化．
故答案為：（1）見(jiàn)上圖；（2）67；（3）見(jiàn)上圖；（4）增大；（5）不會(huì)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的內(nèi)容較為全面，包括滑輪組的繞線(xiàn)方法、利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)點(diǎn)描線(xiàn)、利用機(jī)械效率公式進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算、對(duì)滑輪組機(jī)械效率大小的影響因素進(jìn)行全面的分析等，都是我們?nèi)粘�學(xué)習(xí)中應(yīng)該多加練習(xí)的內(nèi)容，值得關(guān)注．