Question

在做“测滑轮组的机械效率”的实验中，同学们测得如图所示（a）、（b）两个滑轮组的机械效率不同，实验数据如上所示表格．
（1）用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，但又不得不做，所以，叫______（选填“无用功”“有用功”或“额外功”），Fs叫______功，Gh叫______功，从表格中的实验数据可得出绳子末端移动的距离s和钩码上升的高度h之间的关系是s=______h．
（2）通过表中数据分析出实验1是用______图做的实验，实验2是用______图做的实验．

次数 物理量	1	2	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）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可得结论：使用同一滑轮组，______可以提高滑轮组的机械效率．
在“测滑轮组机械效率”的实验中，如果没有刻度尺，对于图（b）所示滑轮组，只要测出钩码重为G，然后拉动弹簧测力计，使钩码______（选填“匀速”或“变速”）上升，从弹簧测力计读出拉力值F，就可算出η=______．

Answer 1

解：（1）用滑轮组提升重物时，提升动滑轮所做的功是没有用的，但又不得不做，叫额外功；
Fs是拉力做的功，叫总功；
Gh是克服物体重力做的功，叫有用功；
s与h之间的关系是：s=nh；
（2）实验1，s是h的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，用a图做的实验；
实验2，s是h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，用b图做的实验；
（3）1、2提升物体的重力相同，2的动滑轮个数多，机械效率较低，可知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）1、3都是用的a滑轮组，3被提升的物重较大，机械效率较高，可知使用同一滑轮组，增加被提升的物重可以提高滑轮组的机械效率；
为正确测量拉力，应拉动弹簧测力计，使钩码匀速上升；
η=×100%=×100%=×100%=×100%．
故答案为：（1）额外功；总功；有用功；n； （2）a；b；（3）越低；（4）增加被提升的物重；匀速；×100%．
分析：（1）掌握有用功、额外功、总功的概念，在滑轮组实验中，F做的功为总功，对动滑轮做的功为额外功，克服物体的重力做的功为有用功；
绳端移动距离与物体上升高度之间的关系是s=nh，n是承担物重的绳子段数；
（2）根据s与h的关系判断出承担物重的绳子段数，确定所用的滑轮组；
（3）由数据分析出机械效率与动滑轮总重的关系：
提升重物相同，有用功相同，动滑轮的个数越多，所做的额外功越多，机械效率越低；
（4）比较1、3两次实验的数据，动滑轮重力相同，被提升的物体越重，机械效率越高；
在测量拉力时，应竖直向上匀速拉动测力计；
根据公式η=×100%=×100%=×100%，所以滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，没有刻度尺照样能测量滑轮组的机械效率．
点评：此题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了对有用功、额外功、总功的理解，同时考查了动滑轮重力和被提升的物重对滑轮组机械效率的影响．