Question

6．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某同学用如图所示的同一滑轮组分别做了三次实验，实验数据记录如下：
（1）表中编号①处数据应为88.9%，编号②数据应为2.2；
（2）在实验操作中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（3）若弹簧测力计移动21cm，则物体移动7cm．

实验 次数	钩码 重/N	钩码上升 的距离/cm	弹簧测力计 的渎数/N	弹簧测力计上 升的距离/cm	机械效率
1	2	8	0.8	24	83.3%
2	4	5	1.5	15	①
3	6	5	②	15	90.9%

（4）根据表中实验数据，你不能（选填“能”、“不能”）计算出图中动滑轮的重力．
（5）进一步分析数据，可知用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功将变大．（选填“变大”、“不变”或“变小”）

Answer 1

分析 （1）掌握机械效率的概念，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$求解；由实验弹簧测力计的分度值读数；
（2）在实验中要竖直向上匀速拉动测力计；
（3）根据绳子的有效段数求物体移动的距离；
（4）根据提起重物时作用在绳子自由端的拉力：F=$\frac{{G}_{动}+{G}_{物}}{n}$的适用条件分析；
（5）滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功，摩擦力与绳子间的拉力和接触面的粗糙程度有关，因此提的物体越重，摩擦力越大，额外功也会变大．

解答 解：（1）根据表格中数据可知，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.05m}{1.5N×0.15m}$×100%≈88.9%；
在第3次实验弹簧测力计的分度值为0.2N，所以示数为2.2N；
（2）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小．
（3）绳子的有效段数为n=3，故若弹簧测力计移动s=21cm，则物体移动h=$\frac{s}{n}$=$\frac{21cm}{3}$=7cm；
（4）提起重物时作用在绳子自由端的拉力：F=$\frac{{G}_{动}+{G}_{物}}{n}$的适用条件是不计绳重和摩擦，因本题没有这个条件，故不能求出动滑轮的重；
（5）物体越重，每段绳子上承担的物重越大，即绳子与轮之间的摩擦也会越大，因此额外功变大．
故答案为：（1）88.9；2.2；（2）竖直向上匀速；（3）7；（4）不能；（5）变大．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了有关测力计的读数、机械效率的计算、F=$\frac{{G}_{动}+{G}_{物}}{n}$的适用条件及影响滑轮组机械效率的因素．