Question

3．在“测滑轮组机械效率”的实验中，某同学用如图所示的滑轮组分别做了三次实验，第、1、2、3次实验装置分别是图中的甲、乙、丙所示，实验数据记录如下：

实验 序号	钩码 重/N	钩码上升 的高度/m	弹簧测力计的示数/N	弹簧测力计移动的距离/m	机械 效率
1	4	0.3	1.8	0.9	74.1%
2	8	0.3	3.2	0.9	83.3%
3	8	0.3	2.2	1.5

（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．通过比较第1次和第2次实验数据，可得出结论：使用同一滑轮组，通过使用增加物体重量的方法，可以提高滑轮组的机械效率；
（2）在第3次实验中所做的总功是3.3J，机械效率是72.7%；
（3）通过比较第2次和第3次实验数据，可得出结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越小；
（4）综合上述结论，提高机械效率的方法有增大用功，减小额外功（选填“增大”或“减小”）．

Answer 1

分析 （1）为准确测出拉力，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；影响滑轮组机械效率的两个主要因素：被提升的物体重力及动滑轮重，机械效率与物体被提升的高度无关；
（2）根据第3次实验数据和W_总=Fs即可求出总功；根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$即可求出机械效率；
（3）影响滑轮组机械效率的两个主要因素：被提升的物体重力及动滑轮重．
（4）提高机械效率的方法：增加物重，减轻机械的重，减小摩擦．

解答 解：（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；比较第1次和第2次实验数据，可得出结论：使用同一滑轮组，被提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越高．
（2）第3次实验中所做的总功：W_总=Fs=2.2N×1.5m=3.3J；
此时滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{8N×0.3m}{3.3J}$×100%=72.7%；
（3）根据图乙和丙以及表中数据可知，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越小．
（4）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$可知，提高机械效率的方法：增大有用功或减小额外功．
故答案为（1）匀速；增加物体重量；（2）3.3J；72.7%；（3）小；（4）减小．

点评 此题是测量滑轮组机械效率实验，考查了s与h的关系应用，滑轮组机械效率的计算及变形应用，同时考查了影响滑轮组机械效率的因素．