Question

2．下表是小明测一滑轮组机械效率时收集的有关数据．

序号	动滑轮重 G动/N	物重 G/N	钩码上升 高度h/cm	动力 F/N	动力作用点m移动距离s/cm	滑轮组的 机械效率η/%
1	0.5	1	10	0.7	30	47.6
2	0.5	2	10	1.1	30	60.6
3	0.5	4	10	2	30

（1）在实验过程中，应匀速拉弹簧测力计；
（2）笫三次实验中，有用功是0.4J，总功是0.6J，滑轮组的机械效率为66.7%．（结果保留一位小数）．
（3）分析表中数据可知：用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，所做的额外功变大（选填“变大”、“变小”或“不变”，下同），其中克服动滑轮重所做的额外功不变，其它额外功变大．造成额外功大小变化的原因是摩擦力．
（4）小芳对上述三个机械效率取平均值，并认为它是这个滑轮组准确的机械效率．这种做法对吗？不对．为什么？机械效率和物重有关，不能将提升不同重物的机械效率求平均值．

Answer 1

分析 （1）在实验中要竖直向上匀速拉动测力计；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率；
（3）滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功，摩擦力与绳子间的拉力和接触面的粗糙程度有关，因此提的物体越重，摩擦力越大，额外功也会变大．
（4）在实验中，使用的滑轮组相同，但提升的重物不同，使机械效率不同；因此滑轮组的机械效率不是一个固定值，多次测量取平均，无意义．

解答 解；（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小．
（2）有用功为：W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J；总功为：W_总=Fs=2N×0.3m=0.6J；
机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.4J}{0.6J}$=66.7%；
（3）用同一滑轮组提升不同重物至同一高度，提升的物重增加时，摩擦力变大，摩擦力大小会影响额外功，故所做的额外功变大；其中克服动滑轮重所做的额外功不变，其它额外功增大．
（4）使用同样的滑轮组，做的额外功相同；提起的钩码越重，做的有用功越多，有用功占总功的比值越大，机械效率越大，由此可知：滑轮组的机械效率与钩码重有关；所以小华这种做法不对，因为滑轮组的机械效率不是一个定值，求平均值无意义．
故答案为：（1）匀速；（2）0.4；0.6；66.7%；（3）变大；不变；变大；摩擦力；（4）不对；机械效率和物重有关，不能将提升不同重物的机械效率求平均值．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了功的计算、机械效率的计算及影响滑轮组机械效率的因素．