Question

13．在探究“滑轮组机械效率”时，小强利用两组滑轮组进行了4次测量，用一个动滑轮和一个定滑轮测得前3组数据，用两个动滑轮和两个定滑轮测得第4组数据，如表：

实验 次数	物重 G物/N	动滑轮重 G动/N	钩码上升的高度 h/m	动力 F/N	动力作用点移动的距离s/m	滑轮组的 机械效率η/%
1	1	0.5	0.1	0.7	0.3	47.6
2	1	0.5	0.2	0.7	0.6	47.6
3	4	0.5	0.1	2	0.3
4	4	1	0.1		0.5	50.0

（1）根据表中前3次实验数据，画出图甲中滑轮组的绕绳方法．
（2）在实验中，测量绳端拉力F时，应尽量匀速竖直向上拉动弹簧测力计，读出图乙中弹簧测力计的示数为1.6N，第3次实验时滑轮组的机械效率为66.7%．（计算结果保留一位小数）
（3）由表中第1、2组数据可知，同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
（4）由表中第1、3组数据可知，滑轮组的机械效率与摩擦和被提升的物重有关．
（5）通过第3、4组数据可知，“机械越省力，它的机械效率越高”这句话是的错误（填正确”或“错误”）．

Answer 1

分析 （1）根据h与s的关系（s=nh）结合表格中数据判断承担物重的绳子段数，然后绕线；
（2）为准确地测出拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；进行读数时，注意测力计的分度值；根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算机械效率；
（3）探究同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关时，应改变高度，其他条件都相同；
（4）根据实验数据的相同点和不同点，利用控制变量法分析；
（5）根据表格中的数据分析．

解答 解：
（1）由前3组实验数据可知s=3h，所以n=3，即滑轮组由3段绳子承担物重，因此绳子应从动滑轮上面挂钩绕起，如图所示：

（2）实验中应沿竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样才能准确测出拉力的值；
由图知，测力计的分度值为0.2N，所以其示数为1.6N；
第3次实验时滑轮组的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
（3）探究同一滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关时，应控制物重和动滑轮重都相同，高度不同，故选1、2两次实验进行比较；
（4）由表中第1、3组数据可知，动滑轮的重力相同，上升的高度也相同，物体的重力越大，机械效率越高，这说明滑轮组的机械效率与摩擦、被提升的物重有关；
（5）通过第3、4组数据可知，第4组较省力（n=5），但机械效率要小于第3组，故“机械越省力，它的机械效率越高”这句话是错误的．
故答案为：（1）如上图；（2）竖直；1.6；  66.7%；（3）1、2；（4）被提升的物重；（5）错误．

点评 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，考查了滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，同时考查了有关滑轮组的组装及测力计的读数问题，要细心分析每一个问题．