Question

小霞在做“测滑轮组机械效率”的实验前猜想，滑轮组机械效率的大小可能与三个因素有关：（1）所提物体的重力；（2）动滑轮的重力；（3）绳子的绕法．
为了验证自己的猜想，她做了四次实验，如图所示（实验所用的每个滑轮重力相同）．第1、2次实验是用甲滑轮组，第3次实验是用替换了一个更重的动滑轮，第4次实验是把第1次实验的滑轮组换了种绕法．实验数据如下表：

次数	钩码重力/N	钩码匀速上升的距离/m	绳子自由端的拉力F/N	绳子自由端移动的距离/m	机械效率/%
1	2	0.1	1.2	0.2	83.3
2	4	0.1	2.3	0.2	87.0
3	4	0.1	2.7	0.2	74.1
4	2	0.1	0.8	0.3

（1）分析对比第1、2次实验数据，对猜想（1）可得结论：

在动滑轮重和绳子绕法相同时，机械效率与物重有关，物体越重，机械效率越高

；
（2）分析对比第2、3次实验数据，对猜想（2）可得结论：

在物重和绳子绕法相同时，机械效率与动滑轮重有关，动滑轮越重，机械效率越低

；
（3）将第4次实验的绳子绕法在丙滑轮组上画出，并在数据表中算出机械效率

83.3%

；
（4）对比第

1

、

4

两次实验数据，可知滑轮组机械效率与绳子绕法

无关

（填“有关”或“无关”）；
（5）小霞做完实验后考虑还有什么方法提高滑轮组的机械效率，请你帮她提一个意见

给滑轮组上润滑油（或用更轻的绳子）

．

Answer 1

分析：（1）分析比较1、2，其它因素相同，钩码重力不同，钩码越重，机械效率越高；
（2）分析对比第2、3，钩码重力相同，拉力不同，说明动滑轮重力不同，且动滑轮越重，机械效率越低；
（3）分析第4此实验中s与h的关系，根据s=nh判断出承担物重的绳子段数并绕线；
并根据公式η=

Gh

Fs

×100%计算出机械效率；
（4）1、4两次实验数据，钩码重和动滑轮重相同，绳子的绕线方法不同，但机械效率相同，得出机械效率与绳子绕法无关；
（5）影响机械效率的大小的因素一个关键是额外功，根据额外功产生的原因进行解答．

解答：解：（1）第1、2次实验数据，动滑轮的重力和绳子的绕法相同，钩码重力不同，机械效率不同，钩码越重，效率越高，得出在动滑轮重和绳子绕法相同时，机械效率与物重有关，物体越重，机械效率越高；
（2）第2、3次实验数据，被提升的物重和绳子的绕线相同，动滑轮重力不同，且动滑轮越重，机械效率越低，可知在物重和绳子绕法相同时，机械效率与动滑轮重有关，动滑轮越重，机械效率越低；
（3）由4知，s为h的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，应从动滑轮绕起，如图所示：
；
η=

Gh

Fs

×100%=

2N×0.1m

0.8N×0.3m

×100%=83.3%；
（4）1、4两次实验，被提升的物重和动滑轮重相同，绳子的绕线不同，机械效率相同，可知滑轮组机械效率与绳子绕法无关；
（5）提高滑轮组的机械效率，若有用功相同，应尽量减小额外功，可给滑轮组加润滑油，用更轻的绳子．
故答案为：（1）在动滑轮重和绳子绕法相同时，机械效率与物重有关，物体越重，机械效率越高；
（2）在物重和绳子绕法相同时，机械效率与动滑轮重有关，动滑轮越重，机械效率越低；
（3）见上图；83.3%；
（4）1；4；无关；
（5）给滑轮组上润滑油 （或用更轻的绳子）．

点评：此题是“测滑轮组机械效率”的实验，考查了机械效率的计算、滑轮组的绕线及控制变量法的应用，通过实验数据分析得出影响滑轮组机械效率的因素．