Question

13．在“测定滑轮组机械效率”实验中：
（1）在拉动弹簧测力计时，应注意使弹簧测力计做匀速直线运动．
（2）小宇同学用同一滑轮组测得下表的两组数据，则表中h₁=0.10m，η₁=80%，η₂=85.7%；
（3）从实验数据和计算结果可以看出，用同一个滑轮组，所挂钩码越重，滑轮组的机械效率就越高；

实验次数	钩码重 G（N）	拉力 F（N）	钩码上升高度h（m）	弹簧秤提升距离H（m）	机械效率η
1	2.0	0.5	h1	0.50	η1
2	3.0	0.7	0.12	0.60	η2

（4）若用如图所示（a）、（b）滑轮组来提升同一个钩码，它们的机械效率较大的是a．

Answer 1

分析 （1）为了准确测量拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；
（2）根据第二组钩码上升高度与测力计上升高度的关系，判断出承担物重的绳子段数，便可得出h₁的大小；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算出滑轮组机械效率的大小；
（3）分析表格中数据得出机械效率与物重的关系；
（4）有用功相同，额外功越多，滑轮组的机械效率越低．

解答 解：（1）为了准确测量拉力大小，应注意使弹簧测力计做匀速直线运动；
（2）由第2组数据知，H=5h，可知滑轮组由5段绳子承担物重；
则h₁=$\frac{1}{5}$×0.50m=0.10m；
η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{H}_{1}}$×100%=$\frac{2.0N×0.10m}{0.5N×0.50m}$×100%=80%；
η₂=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{H}_{2}}$×100%=$\frac{3.0N×0.12m}{0.7N×0.60m}$×100%≈85.7%；
（3）由表格中数据知，用同一个滑轮组，所挂钩码越重，滑轮组的机械效率就越高；
（4）图a和b提升同一个钩码，所做有用功相同，b的动滑轮重力更大，所做额外功更多，机械效率更低，所以机械效率较大的是a．
故答案为：（1）匀速直线；（2）0.10m；80%；85.7%；高；（3）a．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，考查了实验中应注意的问题，机械效率的计算，影响机械效率的因素等，难度适中．