Question

6．在“測量滑輪組的機械效率”實驗中，小明用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙三次實驗，實驗數據記錄如表所示

次數	鉤碼重/N	鉤碼上升距離/cm	彈簧測力計示數/N	彈簧測力上升距離/cm	機械效率
甲	2	10	0.8	30	83.3%
乙	4	10	1.5	30	88.9%
丙	6	10	①	30	②

（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使鉤碼升高．
（2）表格中編號①處數據應為2.2，編號②處數據應為90.9（保留至0.1%）．
（3）分析數據可得出結論：使用同一滑輪組，提升的物體越重，滑輪組的機械效率越高（選填“高”或“低”）．
（4）若將此滑輪組換一種繞線方法，不計摩擦和繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變（選填“變大”“變小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）在實驗中要豎直向上緩慢、勻速拉動測力計．
（2）由圖示測力計確定其分度值，讀出其示數；根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%≈90.9%求出滑輪組的機械效率．
（3）由表中數據，找到相同的量和不同的量，分析得出結論；
（4）在不計摩擦及繩重情況下，有用功就是提升重物所做的功，額外功就是提升動滑輪所做的功，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%進行分析．

解答 解：（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時系統處于平衡狀態(tài)，測力計示數等于拉力大��；
（2）由圖知，測力計的分度值為0.2N，測力計示數為2.2N；
第3次實驗中，滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{6N×0.1m}{2.2N×0.3m}$×100%≈90.9%；
（3）實驗選用的是同一滑輪組，動滑輪的重力不變；由表中實驗數據可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高，所以同一滑輪組的機械效率主要與提起物體的重力有關．
（4）若將此滑輪組換一種繞繩方法，動滑輪的重不變，不計摩擦及繩重，故額外功為克服動滑輪自重做的功，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%可知：
提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變．
故答案為：（1）勻速；（2）2.2；90.9；（3）高；（4）不變．

點評 此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關機械效率的計算、控制變量法的運用及影響滑輪組機械效率的因素．