Question

10．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图所示：

实验次数	1	2	3
物体的重量G（N）	4	4	6
钩码上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F（N）	1.8	1.5	2.4
绳端移动距离S（m）	0.3	0.4	0.3
机械效率η	74.1%		83.3%

（1）实验中还需要使用的测量工具是刻度尺、弹簧测力计．
（2）根据表中数据，可以计算出实验2的机械效率是66.7%；通过表中数据可分析出实验3是用图甲做的实验．
（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低．
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使甩同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）测量力的仪器是弹簧测力计，测量长度的仪器是刻度尺；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出实验2的机械效率；通过观察承担物重的绳子的段数，再分析表格中s与h的关系，可判断哪是用图甲、图乙的装置进行的实验；
（3）在不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高．

解答 解：（1）测量力的仪器是弹簧测力计，测量长度的仪器是刻度尺，所以实验中要用刻度尺和弹簧测力计；
（2）实验2的机械效率：η₂=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.5N×0.4m}$×100%≈66.7%；实验3中，h₂=0.1m，s₂=0.3m，所以n₂=$\frac{{s}_{2}}{{h}_{2}}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，故实验3是用甲图所示的装置进行的实验；
（3）由实验1和实验2的数据分析：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，动滑轮越重，滑轮组的机械效率低．
（4）由实验1和实验3可得：使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）刻度尺；弹簧测力计；（2）66.7%；甲；（3）低；（4）增加物重．

点评 （1）以往的题目是由滑轮组判断绳子的段数，本题是一种逆向思维，通过物体升高的距离，绳子自由端移动的距离，判断绳子的段数，判断滑轮组的绕法．
（2）提高滑轮组机械效率的方法：增加物重、减轻动滑轮的重、减轻绳重、减小摩擦等．