Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)如下表所示，第1、2、3次實(shí)驗(yàn)裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示．

次數(shù)	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	有用功 W有/J	測力計(jì) 拉力F/N	測力計(jì)移動 距離s/m	總功 W總/J	機(jī)械 效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1.1	0.5	0.55

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速 拉動彈簧測力計(jì)，使鉤碼上升．
（2）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高（大）．
（3）第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是0.4J，機(jī)械效率是72.7%．
（4）第3次實(shí)驗(yàn)中動滑輪個(gè)數(shù)比第2次實(shí)驗(yàn)多，把同一重物提升相同高度對動滑輪所做的額外功增大（選填“增大”或“減小”），因而，由第2、3次實(shí)驗(yàn)可知：滑輪組的機(jī)械效率與動滑輪自重大小有關(guān)．
（5）綜合上述結(jié)論，提高機(jī)械效率的方法有增大有用功，減小額外功（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析 （1）要正確測量拉力，需豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)；
（2）要解決此題，需要掌握被提升的物重對滑輪組機(jī)械效率的影響，相同的滑輪組額外功不變，被提升的物體越重，則有用功越多，所以機(jī)械效率越高．首先計(jì)算出1、2兩次的機(jī)械效率，然后根據(jù)鉤碼重與效率的關(guān)系得出結(jié)論．
（3）掌握有用功和機(jī)械效率的求法，知道W_有用=Gh；η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$．
（4）要解決此題，需要掌握動滑輪的總重對滑輪組機(jī)械效率的影響，被提升的物重相同，有用功不變，動滑輪越重，所做的額外功越多，機(jī)械效率越低．
（5）需要掌握機(jī)械效率的概念，有用功與總功之比，同時(shí)要掌握總功為有用功與額外功之和．有用功在其中所占的比值越大，其效率越高．

解答 解：（1）為準(zhǔn)確測出拉力大小，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)沿豎直方向勻速拉動測力計(jì)；
（2）1的效率為74.1%，2的效率為83.3%，1、2兩次相比，所用的滑輪組相同，2比1提升的鉤碼重，從計(jì)算解決可以看出，2的效率比1的高．所以可以得出使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（3）第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J；
機(jī)械效率為：η₃=$\frac{{W}_{有用3}}{{W}_{總3}}$×100%=$\frac{0.4J}{1.1N×0.5m}$×100%≈72.7%；
（4）在此實(shí)驗(yàn)中，額外功主要是克服動滑輪重力做的功，動滑輪越重，所做的額外功越多．
（5）綜合上面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在使用滑輪組時(shí)，所做的有用功越多、額外功越少，則滑輪組的機(jī)械效率越高，即增大有用功，減小額外功．
故答案為：（1）勻速；（2）高（大）；（3）0.4；72.7%；（4）增大；（5）減�。�

點(diǎn)評 此題是探究滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，主要考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，首先要掌握各量的概念及計(jì)算公式．同時(shí)考查了動滑輪重、被提升的物體重對滑輪組機(jī)械效率的影響，知道被提升的物體越重、動滑輪的重力越小，則滑輪組的機(jī)械效率越高．