Question

5．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”实验中，小明用如图所示的同一滑轮组提升不同钩码的方法，分别做了甲、乙、丙3组实验，实验数据记录如表：

次　 数	钩码重/N	钩码上升 的距离/cm	弹簧测力计 的示数/N	弹簧测力计 上升的距离/cm	机械效率
第1次	2	5	1	15	66.7%
第2次	4	5	1.7	15	78.4%
第3次	6	5	/	15	/

（1）在实验操作中应该使钩码沿竖直方向匀速上升；同组的小华发现实验过程中边拉动边读数时，弹簧测力计示数不稳定，如果将弹簧测力计静止，再利用公式：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$，通过测算重力、拉力和承担动滑轮绳子段数就能得到机械效率．但小明认为如果这样，测量的结果将比真正的滑轮组效率高，其原因是没有考虑摩擦力，导致额外功减少．
（2）进行第3次测量时滑轮组的机械效率约为83.3%（保留三位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）实验中要匀速拉动弹簧测力计，这样示数才与拉力相同，并有利于准确读数；
当弹簧测力计静止时，绳子和滑轮之间没有摩擦力，拉力示数会变小，有用功在总功中占的比例增大，滑轮组的机械效率偏大．
（2）由丙图读出弹簧测力计示数，由表格第3次数据，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
如让弹簧测力计静止时读数，则减小了一部分由于摩擦造成的额外功，因此测得的机械效率偏大；
（2）由第3次图丙可知，弹簧测力计分度值为0.2N，示数为2.4N；
根据表格中第3次测量数据可知，滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%．
故答案为：（1）匀速；高；没有考虑摩擦力，导致额外功减少；（2）83.3%．

点评 本题考查了实验注意事项、弹簧测力计读数、求滑轮组效率、滑轮组效率分析等问题，属于常见题型，难度不大；确定承重绳子的股数是正确作出滑轮组绕法的关键．