Question

小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如下表：

物理量 次数	钩码总重G/N	钩码上升的高度h/m	测力计示数F/N	测力计移动距离s/m	机械效率 η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应竖直向上______拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；第1次实验测得的机械效率为______．
（2）分析表中数据可知：第2次实验是用______图做的；第4次实验是用______图做的．（选填“a”、“b”或“c”）
（3）分析第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率；分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率______．分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度______．
（4）若小明在实验时弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，则测出的机械效率将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）．

Answer 1

解：（1）在实验中，测绳端拉力F 时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数；
由表中实验数据可知，第一次实验时，W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，W_总=1.8N×0.3m=0.54J，滑轮组效率η===74%；
（2）由表中实验数据可知，第二次实验时，钩码重力是6N，绳子自由端移动距离是钩码上升高度的3倍，则实验使用的滑轮组是b；
第4次实验，钩码重力是4N，绳子自由端移动的距离是钩码上升高度的5倍，则实验使用的滑轮组是c．
（3）由表中第1、2次实验数据可知：使用同一滑轮组，增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率；
由第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越小．
分析第3、4次实验数据可知：滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
（4）弹簧测力计拉动方向偏离了竖直方向，有用功不变，额外功不变，总功不变，则滑轮组效率不变．
故答案为：（1）匀速；74%；（2）b；c；（3）增大物体的重力；越小；无关；（4）不变．
分析：（1）实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；由表中实验数据，应用功的公式与效率公式可以求出滑轮组效率．
（2）根据物体上升的高度与绳子自由端移动的距离关系、重物重力大小，选择所用的滑轮组．
（3）根据控制变量法的要，分析表中实验数据，然后得出实验结论．
（4）绳重和摩擦不计，若实验时弹簧测力计没有沿竖直方向拉动（拉力变大、s将变小），额外功不变，而有用功不变，总功不变，根据效率公式判断测出的机械效率的变化．
点评：知道实验注意事项、应用功的计算公式、效率公式、根据控制变量法的要求认真分析表中实验数据及图示滑轮组即可正确解题．