Question

7．如图所示是小明“测定滑轮组机械效率”的装置

次数	钩码重G/N	钩码上升的高度h/m	拉力F/N	细线自由端移动的距离s/m	机械效能η/%	机械效率的平均值
1	1	0.1	0.6	0.3	55.6
2	2	0.1	0.9	0.3	74.1
3	3	0.1	1.2	0.3	83.3

（1）为了测量绳子自由端的拉力 F，弹簧测力计应在运动（运动/静止）时读数．
（2）帮小明完成实验表格的填写．
（3）分析表中数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大；
（4）小明设计的实验表格中存在的主要问题是机械效率的平均值，阐述你这样认为的理由机械效率不是定值不能求平均机械效率．
（5）小明实验后测量了装置中动滑轮的重为 0.5N，他分析表中数据后发现，F≠$\frac{{G}_{动}+G}{3}$，可能的原因是：滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力．

Answer 1

分析 （1）实验时应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
（2）根据表中实验数据应用效率公式求出滑轮组的机械效率．
（3）根据控制变量法的要求分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据分析答题．
（4）由于机械效率不是定值不能求平均机械效率；
（5）从摩擦与绳重等方面分析答题．

解答 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；
（2）由图知有3段绳子承担物体重力，s=3h=0.3m，由表中实验数据可知，第3次实验时，滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{3N×0.1m}{1.2N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（3）由表中实验序号为①②的实验数据可知，对于同一动滑轮，所提升钩码的重力增大，机械效率将增大；
（4）由于机械效率不是定值不能求平均机械效率；
（5）由于滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力，因此：F≠$\frac{{G}_{动}+G}{3}$．
故答案为：（1）运动；（2）0.3；83.3；（3）增大；（4）机械效率的平均值；机械效率不是定值不能求平均机械效率；（5）滑轮与轮轴间存在摩擦、缠绕滑轮组的绳子有重力．

点评 本题考查了求滑轮组效率、实验数据分析，应用效率公式可以求出滑轮组效率，应用控制变量法分析表中实验数据即可正确解题；解题时要注意控制变量法的应用．