Question

6．在“测定滑轮组机械效率”的实验中：
（1）需要直接测量的物理量是：重物提升的高度和绳子自由端拉力，它们分别是用刻度尺和弹簧测力计来测量的．在测量过程中，应注意保持动滑轮的匀速运动．
（2）如果没有刻度尺，只有弹簧测力计，只能测G和F，由于滑轮组在提升过程中，$\frac{s}{h}$=n是一定值，我们可以根据η=$\frac{G}{nF}$算出机械效率．
（3）小丁图学用如图所示的实验装置探究“滑轮组机械效率跟所提物重大小的关系”，并将实验数据记录在表中，请帮助他在表中空格处填上符合题意的数据．

次数	钩码重G/N	钩码升起高度h/m	有用功W有/J	拉力F/N	弹簧测力计上升距离s/m	总功W总/J	效率=W有/W总=Gh/Fs
1	0.5	0.1	0.05	0.25	0.3	0.075	66.7%
2	3.0	0.1		1.25	0.3

（4）小丁同学得出的结论是：用同一组滑轮组提取重物时，重物越重，机械效率越高．

Answer 1

分析 （1）测定滑轮组机械效率的实验中，要测钩码上升高度和绳子自由端拉力；
（2）由图通过动滑轮绳子段数n=3，则可以根据机械效率公式可推算出机械效率；
（3）根据W_有用=Gh计算有用功；根据W_总=Fs计算总功；根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算机械效率；
（4）在分析数据时，要注意机械效率的变化是由哪个物理量的变化引起的，从而得出结论．

解答 解：
（1）实验中，需要直接测量的物理量：用刻度尺测重物提升的高度，用弹簧测力计绳子自由端拉力；
（2）只有弹簧测力计，只能测G和F，根据s=nh，
机械效率可根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$计算；
（3）由第2次实验数据：
有用功：W_有用=Gh=3.0N×0.1m=0.3J；
总功：W_总=Fs=1.25N×0.3m=0.375J；
滑轮组机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.3J}{0.375J}$×100%=80%．
（4）两次实验对比可知，同一滑轮组提取重物时，重物越重，机械效率越高．
故答案为：（1）绳子自由端拉力；弹簧测力计；（2）$\frac{G}{nF}$；（3）0.3J；0.375J；80%；（4）越高．

点评 此题是“探究滑轮组的机械效率”实验，主要考查了有用功、总功和滑轮组机械效率的计算，根据数据分析影响滑轮组效率的因素，要理解并熟记．