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小明在测量滑轮组机械效率的实验中,所用装置如图所示,实验中每个钩码重2N,测得的数据如下表:

物理量

次数                 钩码总重G/N   钩码上升的高度h/m                 测力计示数F/N       测力计移动距离s/m     机械效率 η

1                      4                      0.1                   1.8                   0.3                  

2                      6                      0.1                   2.4                   0.3                   83%

3                      4                      0.1                   1.4                   0.5                   57%

4                      4                      0.2                   1.4                   1.0                   57%

(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应竖直向上  拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;第1次实验测得的机械效率为  

(2)分析表中数据可知:第2次实验是用  图做的;第4次实验是用  图做的.(选填“a”、“b”或“c”)

(3)分析第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,  可以提高滑轮组的机械效率;分析第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率  .分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度  

(4)若小明在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,则测出的机械效率将  (选填“变大”、“不变”或“变小”).

 


分析:    (1)实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计;由表中实验数据,应用功的公式与效率公式可以求出滑轮组效率.

(2)根据物体上升的高度与绳子自由端移动的距离关系、重物重力大小,选择所用的滑轮组.

(3)根据控制变量法的要,分析表中实验数据,然后得出实验结论.

(4)绳重和摩擦不计,若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动(拉力变大、s将变小),额外功不变,而有用功不变,总功不变,根据效率公式判断测出的机械效率的变化.

解答:    解:(1)在实验中,测绳端拉力F 时,应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数;

由表中实验数据可知,第一次实验时,W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J,W=1.8N×0.3m=0.54J,滑轮组效率η===74%;

(2)由表中实验数据可知,第二次实验时,钩码重力是6N,绳子自由端移动距离是钩码上升高度的3倍,则实验使用的滑轮组是b;

第4次实验,钩码重力是4N,绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的5倍,则实验使用的滑轮组是c.

(3)由表中第1、2次实验数据可知:使用同一滑轮组,增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率;

由第1、3次实验数据可知:使用不同的滑轮组,提升相同的重物,动滑轮个数越多(即动滑轮总重越重),滑轮组的机械效率越小.

分析第3、4次实验数据可知:滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关.

(4)弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向,有用功不变,额外功不变,总功不变,则滑轮组效率不变.

故答案为:(1)匀速;74%;(2)b;C;(3)增大物体的重力;越小;无关;(4)不变.


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