Question

【题目】在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，某实验小组用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如下：

次数	钩码重/N	动滑轮重/N	钩码上升 的距离/cm	弹簧测力计 的示数/N	弹簧测力计 上升的距离/cm	机械效率
1	2	0.8	5	1	15	66.7%
2	4	0.8	5	1.7	15	\
3	6	0.8	5	\	15	83.3%

(1)在实验操作中应该使钩码____(选填“快速”或“缓慢”)上升；

(2)进行第2次测量时滑轮组的机械效率约为____(保留三位有效数字)；

(3)进行第3次测量时，弹簧测力计示数为____N，滑轮组做的有用功是____J；

(4)分析实验数据，实验小组得出的实验结论是：滑轮组的机械效率与____有关；

(5)分析表中数据可知，F≠，可能的原因是：__________；

(6)某次实验时将绳子自由端匀速拉动时弹簧测力计的读数记为F，钩码重记为G，动滑轮重记为G’，绳自由端移动距离记为s，钩码提升高度记为h，不计绳子重及摩擦．则下列关于滑轮组机械效率的计算关系中错误的是__．

A．η= B．η= C．η= D．η=1﹣．

Answer 1

【答案】（1）缓慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）提升钩码的重；（5）拉动过程中需克服滑轮的转轴处的摩擦；（6）BCD．

【解析】试题分析：（1）在实验中要向上缓慢、匀速拉动测力计．

（2）根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组效率．

（3）由图示测力计确定其分度值，读出其示数，然后应用功的计算公式求出有用功．

（4）在分析数据时，要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的，从而得出结论．

（5）从阻力的角度分析答题．

（6）不计绳子重及摩擦时，滑轮组做的额外功为克服动滑轮的重力做的功，根据W=Gh表示出有用功和额外功，根据W=Fs表示出总功，以及W总=W有+W额，结合效率公式即可得出滑轮组的机械效率．

解：

（1）在实验过程中，应缓慢竖直向上匀速拉动弹簧测力计．

（2）有表中数据数据可知，滑轮组的效率：η===×100%≈78.4%．

（3）由图示测力计可知，其分度值为0.2N，示数为2.4N；有用功：W有=Gh=6N×0.05m=0.3J．

（4）从实验数据看，钩码上升的高度无规律的变化，所以机械效率不断增大不是由于被提升高度的变化而引起的．

钩码重不断增大，机械效率不断提高．所以可以看出增大被提升物体的重力可以提高滑轮组的机械效率．

（5）由于拉动过程中需克服滑轮的转轴处的摩擦，所以F≠．

（6）①有用功为W有=Gh，总功为W总=Fs，所以η==，故A正确；

②用功为W有=Gh，总功为W总=（G+G′）h，所以η===，故B错误，C错误；

③额外功W额=G′h，总功为W总=Fs，有用功W有=W总﹣W额=Fs﹣G′h，所以η===1﹣，故D错误．

故选BCD．

故答案为：（1）缓慢；（2）78.4%；（3）2.4；0.3；（4）提升钩码的重；（5）拉动过程中需克服滑轮的转轴处的摩擦；（6）BCD．