Question

小亮认为：滑轮组的机械效率由滑轮组本身决定，与被提升的重物无关。请利用如图所示的实验装置和若干个质量已知的钩码设计实验，证明小亮的看法是不正确的。

Answer 1

在动滑轮下挂1个钩码，用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端，记录绳端移动距离s和钩码移动距离h，所挂钩码的质量m,弹簧测力计的示数F，利用公式η=W_有/W_总=mgh/Fs求滑轮组的机械效率η₁；增加钩码，仿照上述方法测机械效率η₂。η₁不等于η₂，说明小亮的看法不正确。

试题分析：要想证明滑轮组的机械效率与提升重物的关系，需要控制滑轮组本身不改变，只改变提升钩码的重，先后测出提升不同重物时滑轮组的机械效率进行比较，就可以得出有力的证明了。实验设计步骤：
①在动滑轮下挂1个钩码，用已调零的弹簧测力计竖直向上匀速拉绳端，记录绳端移动距离s和钩码移动距离h，所挂钩码的质量m，弹簧测力计的示数F，利用公式η=W_有/W_总=mgh/Fs求滑轮组的机械效率η₁；
②多次增加钩码，仿照上述方法测机械效率η₂、η₃。实验分析：η₁不等于η₂、η₃，证明小亮的看法不正确。
点评：设计本实验的关键是明确实验的目的，针对提升物重与滑轮组机械效率的关系来进行研究，因此，只需要改变钩码的个数，而保持其他的量不变，最后求出机械效率进行比较，才能得出有说服力的结论。