Question

某实验小组在“测滑轮组机械效率”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甲、乙、丙所示．

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用功有/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		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，滑轮组的机械效率越

 

．
（2）第3次实验中所做的有用功是

 

J，机械效率是

 

．
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功

 

（选填“增大”或“减小”），因而，由第2、3次实验可知：滑轮组的机械效率
与

 

有关．
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大有用功，

 

额外功（选填“增大”或“减小”）．

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，有用功占总功的比值越大，机械效率越大；
（2）知道钩码重和升高的距离，利用W=Gh求有用功；知道拉力大小和测力计移动的距离，求总功，再利用效率公式求机械效率；
（3）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．
（4）分析（1）（3）所得结论可以得出提高机械效率的方法．

解答：解：（1）比较1、2两次实验，使用同样的滑轮组，做的额外功相同，提起的钩码越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，机械效率越大；
（2）第3次实验中：
W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，
η=

W有用

W总

=

0.4J

0.55J

≈72.7%；
（3）第3次实验中动滑轮个数比第2次实验多，动滑轮自重增大，对动滑轮所做的额外功增大、总功增多，有用功占总功的比值减小，机械效率降低．由此可知：滑轮组的机械效率与动滑轮重有关；
（4）分析（1）（3）所得结论可以得出提高机械效率的方法：一是在额外功相同时，增大有用功；二是在有用功相同时减小额外功．
故答案为：（1）大；（2）0.4、72.7%；（3）增大，动滑轮重；（4）减小．

点评：本题考查了机械效率的计算、影响机械效率的因素（增大提升重物的重、减少摩擦机械重），理解会用机械效率的公式是本题的关键．