Question

11．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽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次实验，实验数据记录如表：

实验 次数	钩码所受的 重力G/N	提升高度 h/m	拉力 F/N	绳端移动的 距离s/m	机械效率 η
1	2	0.05	1.0	0.15	66.7%
2	4	0.05	1.7	0.15	78.4%
3	6	0.05	①	0.15	②

（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高．
（2）表格中编号①处数据应为2.4，编号②处数据应为83.3%．
（3）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与提起物体受到的重力有关．
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变（选填“变大”“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）在实验中要竖直向上缓慢、匀速拉动测力计．
（2）由图示测力计确定其分度值，读出其示数；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出滑轮组的机械效率．
（3）实验中提升钩码的重力不同，机械效率也不同，因此研究的是机械效率与提升钩码重力的关系．
（4）在不计摩擦及绳重情况下，有用功就是提升重物所做的功，额外功就是提升动滑轮所做的功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$进行分析．

解答 解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，测力计示数稳定，便于读数；
（2）由图知，测力计的分度值为0.2N，测力计示数为2.4N；
第3次实验中，滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%；
（3）实验选用的是同一滑轮组，动滑轮的重力不变；由表中实验数据可知，同一滑轮组提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以同一滑轮组的机械效率主要与提起物体的重力有关．
（4）若将此滑轮组换一种绕绳方法，动滑轮的重不变，不计摩擦及绳重，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$可知，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变．
故答案为：（1）匀速；（2）2.4；83.3%；（3）提起物体受到的重力；（4）不变．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了有关机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素，要理解并熟记．