Question

9．在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示．

次数	物体的重力 G/N	提升高度 h/m	拉力 F/N	绳端移动的距离s/m	机械效率 η
1	2	0.1	1	0.3	66.7%
2	3	0.1	1.4	0.3	71.4%
3	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
4	2	0.1	1.5	0.2

（1）表格内第4次实验中，拉力所做的总功是0.3J，滑轮组提起物体所做的有用功是0.2J，机械效率是66.7%（结果精确到0.1%），这次数据是用图中乙（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的．
（2）分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若要增大滑轮组的机械效率，应该增大物体的重力．
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法是错误（选填“正确”或“错误”）的．因为根据补充完整后的表格中的数据可以判断：第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同．

Answer 1

分析 （1）根据公式W_总=Fs计算做功，W_有=Gh计算有用功，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算第四次的机械效率；
根据s=nh求出提升物体绳子的条数，从而确定滑轮组的装置；
（2）比较第1、2、3次实验数据，钩码升高的距离相同，绳子自由端移动的距离相同，说明使用的是同一装置，所做的额外功相同，提起的重物不同，机械效率不同据此得出结论．
（3）比较1、4次实验数据进行分析，并得出相应的结论．

解答 解：
（1）第4次实验中，拉力所做的总功是W_总=Fs=1.5N×0.2m=0.3J，滑轮组提起物体所做的有用功是W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J，
滑轮组的机械效率为，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.2J}{0.3J}$×100%≈66.7%；
由s=nh可得，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.2m}{0.1m}$=2，而图乙中提升物体绳子条数为2，故选择装置乙；
（2）比较第1、2、3次实验数据可知，对于同一滑轮组，物重越大，滑轮组的机械效率越高，因此增大物体的重力可以提高滑轮组的机械效率；
（3）比较第1、4次实验数据可知，第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同，可见该同学的说法不正确．
故答案为：（1）0.3；0.2；66.7%；乙；（2）增大物体的重力；（3）错误；第1次比第4次省力，但两次的机械效率却相同．

点评 本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验，要知道物体越重，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．