Question

6．某小組在“測滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)”中得到的數(shù)據(jù)如表所示，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)．
（2）小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中邊拉動(dòng)邊讀數(shù)，彈簧測力計(jì)示數(shù)不穩(wěn)定，應(yīng)該靜止讀數(shù)，你認(rèn)為他的想法不正確（選填“正確”或“不正確”），因?yàn)樗龥]有考慮到摩擦對滑輪組機(jī)械效率的影響．
（3）用丁圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出表中第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請將表中的兩個(gè)數(shù)據(jù)填寫完整．
（4）通過比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無關(guān)（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號）
（5）通過比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．（填實(shí)驗(yàn)次數(shù)的序號）
（6）通過比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越輕，滑輪組機(jī)械效率越高．（不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	鉤碼重量G/N	鉤碼上升高度h/m	繩端拉力F/N	繩端移動(dòng)距離s/m	機(jī)械效率η
1	4	0.1	2.7	0.2	74%
2	4	0.1	1.8	0.3	74%
3	8	0.1	3.1	0.3	86%
4	8	0.1	2.5	0.4	80%

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)；
（2）在測力計(jì)靜止時(shí)，不會(huì)克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦考慮；
（3）根據(jù)繩端移動(dòng)距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh求解；根據(jù)機(jī)械效率公式求解；
（4）研究同一滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系時(shí)，要控制提升物體的質(zhì)量相同，改變繩子的有效段數(shù)；
（5）研究同一滑輪組提升重物時(shí)，機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí)，要控制繩子的段數(shù)相同；
（6）對比3、4兩次實(shí)驗(yàn)的相同和不同量，結(jié)論表中數(shù)據(jù)得出結(jié)論．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速緩慢拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，這樣測力計(jì)示數(shù)才等于拉力大��；
（2）在彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀出了數(shù)據(jù)，由于不會(huì)克服輪與軸、繩與輪之間的摩擦，所以測力計(jì)示數(shù)偏小，他的想法是不正確的；
（3）丁圖中，繩子的有效段數(shù)為n=4，繩端移動(dòng)距離s=nh=4×0.1m=0.4m，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{8N×0.1m}{2.5N×0.4m}$=80%；
（4）繩端移動(dòng)距離與物體升高的高度的關(guān)系為s=nh，
所以，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)1、2、3中繩子的有效段數(shù)分別為2、3、3；
再結(jié)合鉤碼的重力可知，實(shí)驗(yàn)1、2、3分別是用甲、乙、丙裝置做的實(shí)驗(yàn)，
根據(jù)控制變量法，研究同一滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)的關(guān)系時(shí)，要控制提升物體的重力相同、滑輪個(gè)數(shù)也相同，只改變繩子的有效段數(shù)，所以應(yīng)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；
通過比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：使用同一滑輪組提升同一重物時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率與繩子段數(shù)無關(guān)；
（5）研究同一滑輪組提升重物時(shí)，機(jī)械效率與物重的關(guān)系時(shí)，要控制滑輪個(gè)數(shù)相同、繩子的段數(shù)相同，只改變物體的重力，故通過比較2、3兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：同一滑輪組提升重物時(shí)，物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（6）通過比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即對應(yīng)的圖丙、圖丁兩裝置，滑輪組不同，提升的重物相同，動(dòng)滑輪越重機(jī)械效率越小，故可得出結(jié)論：不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高．（不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低）
故答案為：（1）勻速；（2）不正確；摩擦；（3）0.4；80%；（4）1、2；（5）2、3；（6）不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越輕，滑輪組的機(jī)械效率越高（或不同滑輪組提升相同重物時(shí)，動(dòng)滑輪越重，滑輪組的機(jī)械效率越低．

點(diǎn)評 本題測滑輪組機(jī)械效率，考查注意事項(xiàng)、控制變量法的運(yùn)用、機(jī)械效率的計(jì)算、數(shù)據(jù)的分析等，綜合性較強(qiáng)．