Question

10．某实验小组的同学用如图（甲）所示的器材，探究影响滑轮组机械效率的因素．

（1）要提起图（甲）中的重物，请完成滑轮组的绕线（要求最省力）．
（2）该实验小组的同学将图（甲）中的物体换成钩码，采用图（乙）所示的绕线方法，测得滑轮组的机械效率如表所示．

实验次数	钩码重量G/N	钩码上升高度h/m	拉力F/N	拉力F通过 距离s/m	机械效率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

第二次实验，滑轮组的机械效率η₂=67%（计算结果保留整数位）．
（3）请根据表中的数据，在上图的坐标中用光滑曲线画出η与G的关系图．
（4）根据以上信息，可以得出：相同的滑轮组随着提升物重的增加，滑轮组的机械效率增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．
（5）在某一次测量中，将图（乙）中F的方向改为图（丙）所示，其它条件不变，滑轮组的机械效率不会改变．（选填“会”或“不会”）

Answer 1

分析 （1）由一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，其最省力的绕线方法就是由三段绳子承担物重，据此来进行绕线；
（2）根据表中数据，利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可求出机械效率的大小；
（3）根据表中数据，先画点，再描线即可；
（4）结合图线的变化趋势或分析表中的数据，均可得出随着物重的增加，机械效率的变化情况；
（5）观察图可知，绳端最后绕过的是定滑轮，定滑轮只起改变力的方向的作用，对力的大小不会产生影响．

解答 解：
（1）分析可知，滑轮组最省力的绕法是由三段绳子承担物重，故其绕绳如下：

（2）根据表中的数据，代入公式计算得：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{1N×0.2m}{0.75N×0.4m}$≈67%；
（3）根据表中数据，先画点再描线，如下图所示：

（4）读取图象可获得信息，随着物重的增大，滑轮组的机械效率逐渐增大；
（5）读图可知，绳端最后绕过的是定滑轮，定滑轮只改变力的方向，不影响力的大小，因此，拉力的最终方向不影响力的大小变化，机械效率当然也就不会变化．
故答案为：（1）见上图；（2）67；（3）见上图；（4）增大；（5）不会．

点评 本题考查的内容较为全面，包括滑轮组的绕线方法、利用实验数据画点描线、利用机械效率公式进行简单的计算、对滑轮组机械效率大小的影响因素进行全面的分析等，都是我们日常学习中应该多加练习的内容，值得关注．