Question

某实验小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中得到的数据如下表所示，第1、2、3次实验装置分别如图中的甲、乙、丙所示．

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用功W有用/J	测力计拉力F/N	测力计移动距离s/m	总功W总/J	机械效率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	0.4	1.1	0.5	0.55

（1）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重，滑轮组的机械效率

 

．
（2）填写实验3中的机械效率，比较第2次实验和第3次实验，可得结论：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

 

．
（3）如果绳重不计，摩擦不计，丙图中钩码重为4N时，测力计的拉力为1N，那么当钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是

 

．

Answer 1

分析：（1）使用同样的滑轮组，做的额外功相同．提起的物体越重，做的有用功越多，机械效率越高．
（2）知道滑轮组的机械效率是有用功与总功之比．
提升相同的重物，所做的有用功相同，动滑轮的个数越多，做的额外功越多，机械效率越低．
（3）知道滑轮组的省力特点：滑轮组由几段绳子承担物重，提起物体的力就是物重的几分之一．
首先确定承担物重的绳子段数，根据拉力和钩码重计算出滑轮重．
根据机械效率的概念进行计算．

解答：解：（1）比较1、2，两次使用同一滑轮组，第二次比第一次提升的钩码重，机械效率高．
故答案为：越高．
（2）η=

W有用

W总

=

0.4J

0.55J

= 72.7%
比较2、3，两次提升的钩码重相同，3用丙动滑轮较重，3的机械效率为72.7%，小于2的机械效率．
故答案为：72.2%；越低．

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用功W有用/J	测力计拉力F/N	测力计移动距离s/m	总功W总/J	机械效率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	0.4	1.1	0.5	0.55	72.7%

（3）根据F₁=

1

5

(G1+G动)，所以G_动=5F₁-G₁=5×1N-4N=1N
F₂=

1

5

(G2+G动)=

1

5

×(9N+1N)=2N 
所以η=

G2h

F2s

= 

9N×h

2N×5h

= 90%
故答案为：90%．

点评：此实验主要是测滑轮组的机械效率，主要探究了影响滑轮组的机械效率的因素．知道物体越重，做的有用功越多，机械效率越高；动滑轮越多，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低．