Question

4．小勇同学做“测滑轮组的机械效率”的实验时：
（1）所用的器材除钩码、铁架台、滑轮组、细绳外，还需要刻度尺和弹簧测力计；
（2）实验原理是η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$；
（3）向上拉弹簧测力计时，应使钩码做匀速直线运动；
（4）实验测量数据如表所示：

钩码重G/N	弹簧测力计示数F/N	钩码上升高度h/m	绳端向上移动的距离s/m
1.5	0.4	0.1	0.5

（5）总功W_总=0.2J，有用功W_有=0.15 J，滑轮组机械效率η=75%．

Answer 1

分析 （1）实验中要用弹簧测力计测拉力的大小，用刻度尺测物体上升的高度和绳端移动的距离．但具体实验中，提升的高度不影响机械效率，因此刻度尺可省略不用；
（2）本实验的原理就是机械效率的计算公式，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$；
（3）为了使拉力大小测量准确，应使测力计在竖直方向上做匀速运动；
（5）根据W总=Fs计算总功，根据W有用=Gh计算有用功，滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由题意知，在实验中要用弹簧测力计测拉力的大小，用刻度尺测物体上升的高度和绳端移动的距离，故还需要刻度尺和弹簧测力计；
但具体实验中，提升的高度不影响机械效率的大小，因此刻度尺可省略不用．
（2）在本实验中，其原理是机械效率的计算公式，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$；
（3）为了使拉力大小测量准确，应使测力计在竖直方向上做匀速运动；
（5）W_总=Fs=0.4N×0.5m=0.2J；
W_有=Gh=1.5N×0.1m=0.15J；
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.15J}{0.2J}$×100%=75%．
故答案为：（1）刻度尺；弹簧测力计；（2）η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$；（3）匀速直线；（5）0.2；0.15；75%．

点评 在本题中主要考查了测定滑轮组的机械效率的实验中器材的选择、实验的原理、实验操作的注意事项，综合性较强．