Question

小明用如图所示器材测滑轮组的机械效率的实验过程．
（1）在图上画出滑轮组最省力的绕线方式．
（2）安装好实验器材后，记下钩码和拴住弹簧测力计的线端原先的位置，
（3）某同学正确测得钩码上升的高度为0.2m，钩码重1.5N，其他被测和计算的数据如表：

测量项目名称	拉力F（N）	拉力通过距离S（m）	有用功W有用（J）	总功W总（J）
测量值	0.6	0.4	0.3	0.24

老师根据小明递交的实验数据，发现小明实验数据中由于有一个测量值出错导致实验数据不合理．根据你所学知识，小明实验数据不合理的地方是

 

，导致这个不合理是由于哪个测量数据错误所导致的

 

（写测量项目名称），这个测量数据值应该是

 

（写出合理数值）．
（4）若用上述装置提起重1.5N的钩码，机械效率为η₁；提起重3N的钩码，机械效率为η₂，则η₁

 

η₂（填“＞”、“＜”或“=”）

Answer 1

分析：（1）滑轮组的省力情况取决于承担物重的绳子的段数，也就是看有几段绳子连着动滑轮，段数越多越省力；
（3）根据有用功与总功的关系分析不合理之处；根据s=nh求出拉力移动的距离，利用W=FS计算总功的大小；
（4）根据η=

W有

W总

=

Gh

FS

=

G

G+F额

进行分析．

解答：解：（1）从动滑轮的挂钩开始依次绕绳子，最后有三段绳子承担物重，这就是最省力的绕法．如图所示：

（3）根据表格中的数据可知，有用功大于总功，因此总功与有用功的大小不合理；
自由端移动的距离：S=3h=3×0.2m=0.6m；
总功：W_总=FS=0.6N×0.6m=0.36J；
（4）装置相同时，额外力相同，由η=

W有

W总

=

Gh

FS

=

G

G+F额

可知，物重越大，机械效率越大，故η₁＜η₂．
故答案为：（3）有用功大于总功；拉力通过距离和总功；0.6、0.36；＜．

点评：本题考查了滑轮组机械效率的测量实验，涉及到绳端移动距离和功的计算以及提高滑轮组机械效率的方法，关键是根据图得出滑轮组绳子的有效股数；同时进一步我们应明确一点，就是同一滑轮组的机械效率与它提升的物重有关，物重越大，机械效率越高．