题目内容
20．
在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽用同一滑轮组提升不同的物体，如图甲、乙所示，实验数据记录如下：| 实验次数 | 物体重力/N | 提升高度/m | 拉力/N | 绳端移动的距离/m | 机械效率η |
| 1 | 3 | 0.1 | 2.0 | 0.3 | 50% |
| 2 | 6 | 0.1 | ① | 0.3 | ② |
（2）图乙中弹簧测力计的示数为3.2N，表格中②处数据应为62.5%．
（3）如图丙所示，将滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变（选填“变大”、“不变”或“变小”）．
分析 （1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高；
（2）由测力计分度值读数，分别计算出有用功和总功；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求第3次的机械效率；
（3）不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，
根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{G}_{物}h}{{G}_{动}h+{G}_{物}h}$，分析讨论滑轮组的机械效率的变化．
解答 解：（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使钩码升高，此时，系统处于平衡状态，测力计示数才等于拉力大小；
（2）由图可知，测力计分度值为0.2N，示数为3.2N；
有用功：W有=Gh=6N×0.1m=0.6J；
总功：W总=Fs=3.2N×0.3m=0.96J，
第2次机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.6J}{0.96J}$×100%=62.5%；
①处数据应为 3.2，编号②处数据应为 62.5%．
（3）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，额外功的来源是克服动滑轮自重做的功，
额外功：W额外=G动h，
有用功：W有=G物h，
总功：W总=W额外+W有=G动h+G物h，
此时滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{{G}_{物}h}{{G}_{动}h+{G}_{物}h}$，
当用同一滑轮组提升相同的物体时，G动与G物均不变，由上式知，滑轮组的机械效率不变．
故答案为：（1）匀速；（2）3.2；62.5%；（3）不变．
点评 本题测量滑轮组的机械效率，考查实验注意事项、测力计读数、机械效率的计算和影响机械效率大小的因素．
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12．
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