Question

在“测滑轮组机械效率”的实验中，小强按正确方法操作，在动滑轮下面挂上重物，并分别记下重物和弹簧测力计的位置，______拉弹簧测力计，使重物上升一段距离，读出弹簧测力计的示数．他们在实验中得到的数据如表所示，实验装置如下图：
（1）通过表中数据可分析出实验1是用______（填“甲”或“乙”）图做的实验．

物理量	实验1	实验2	实验3
钩码重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	1.4	2.4
绳端移动距离S（m）	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%

（2）请将表中空白处填上恰当的数据．（百分号前保留整数）
（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______．
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：使用同一滑轮组，______，可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】分析：利用二力的平衡，只有匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；
（1）根据表格中实验1的钩码上升高度和绳端移动距离，利用S=nh得出n的数值，结合滑轮组即可选择．
（2）根据W_有=Gh求出有用功，W_总=Fs求出总功，利用机械效率公式分别求出实验1和实验2的机械效率．
（3）比较实验1和2的条件和机械效率大小，可得出动滑轮个数多少对滑轮组机械效率的影响；
（4）比较实验1和3的条件和机械效率大小，可得出提升物体的重力大小对滑轮组机械效率的影响．
解答：解：根据二力平衡知，只有竖直方向匀速拉动弹簧测力计时，拉力才等于弹簧测力计的示数；
（1）实验1中，S=0.3m，h=0．m，
所以n===3，故实验1是用甲图做的实验．
（2）实验2：机械效率η₂===≈57%；
实验3：机械效率η₃===≈83%，故表格如下：

物理量	实验1	实验2	实验3
钩码重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	1.4	2.4
绳端移动距离S（m）	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%	57%	83%

（3）实验1和2中，提升重物相同，距离相同，只是滑轮组不同，尤其是动滑轮的个数不同，实验2的机械效率低于实验1，因此可得出：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）实验1和3中，滑轮组相同，实验3提升的重物大于实验1，机械效率也更高，说明：使用同一滑轮组，提升的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
故答案为：匀速；（1）甲；（2）如上表所示；（3）越低；（4）提升的物体越重．
点评：在此实验中，对滑轮组的分析、机械效率公式的运用是实验的基础，同时，实验中分别探究了机械效率高低与动滑轮个数、提升物体重力等多个量的关系，因此，控制变量法的运用也十分关键．