Question

19．某同学在测定滑轮组机械效率时其装置如图所示：
（1）表中第1次实验的数据有错误，改正后，计算机械效率并填入表中．

实验次数	物重G/N	物体上升的高度h/m	拉力F/N	绳子自由端上升的距离s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（2）对另一组正确的数据计算出机械效率，并填在表中相应位置，比较两次机械效率可以得出同一滑轮组提升物体越重效率越高．
（3）小明发现实验中拉动弹簧测力计时，有忽大忽小变化的现象，因而他采用了让弹簧测力计静止时读数，他测得的机械效率偏大（偏大、准确、偏小）．

Answer 1

分析 （1）重物和动滑轮有三段绳子承担，绳子移动的距离s应是物体升高距离h的3倍．
（2）知道物重G、物体升高的距离h、拉力F、弹簧测力计移动的距离s，利用滑轮组的机械效率计算公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$可求出其机械效率．
同样利用机械效率的公式可计算第2次实验的结果；根据两次提升重物的区别，结合机械效率的大小，可得出相应的结论；
（3）弹簧测力计的示数不稳定，是因为力不平衡，做的不是做匀速直线运动．
弹簧测力计静止时，由于没有了摩擦，额外功变小，在有用功不变的情况下，机械效率就会变大．

解答 解：（1）图中滑轮组用3段绳子承担物重，因此第1次实验中s应为：s₁=3h₁=3×0.1m=0.3m，
（2）第1此的机械效率为：η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈60.6%；
第2次实验的机械效率为：η₂=$\frac{{G}_{2}×{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2.0N×0.3m}$×100%≈66.7%；
两次实验条件唯一的不同是提升的重物不同，物体越重滑轮组的机械效率越高，因此，可总结出：在使用同一滑轮组提升重物时，滑轮组的机械效率与物体的重力有关；
（3）弹簧测力计静止时，由于没有了摩擦，额外功变小，在有用功不变的情况下，机械效率就会变大．
故答案为：（1）1；（2）同一滑轮组提升物体越重效率越高；（3）偏大．

点评 此题结合实验实例考查对滑轮组和机械效率的认识和分析，让我们养成严谨的科学探究精神．