题目内容

9．在“测量滑轮组的机械效率”实验中，小丽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次实验，实验数据记录如下：
实验次数钩码所受的重力G/N提升高度h/m拉力F/N绳端移动的距离s/m机械效率η
120.051.00.1566.7%
240.051.70.1578.4%
360.05①0.15②
（1）表格中编号①处数据应为2.4N，编号②处数据应为83.3%．

（2）分析以上实验数据可以得出如下结论：同一滑轮组的机械效率主要与提升物体的重力有关．
（3）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变（选填“变大”“变小”或“不变”）．

分析 （1）根据弹簧测力计的分度值读出图丙中第三次实验中拉力的大小，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）实验中提升钩码的重力不同，机械效率也不同，因此研究的是机械效率与提升钩码重力的关系；
（3）不计摩擦及绳重，提升物体重力做的功为有用功，提升动滑轮重力和物体重力做的功为有用功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%判断滑轮组机械效率与绕绳方法的关系．

解答 解：
（1）由图丙可知，弹簧测力计的分度值为0.2N，则第三次实验中拉力的大小为2.4N，
第三次实验中滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%；
（2）实验中用的是同一滑轮组，动滑轮的重力不变，提升物体的重力不同；
由表中实验数据可知，同一滑轮组提起不同重力的物体时，提升物体的重力越大，滑轮组的机械效率越大，
故可得结论：同一滑轮组的机械效率主要与提升物体的重力有关；
（3）因不计摩擦及绳重，克服物体重力做的功为有用功，克服动滑轮重力和物体重力做的功为总功，
所以，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{额}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%可知，
将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，提升相同的物体时，滑轮组的机械效率不变．
故答案为：（1）2.4N；83.3%；（2）提升物体的重力；（3）不变．

点评 本题考查了弹簧测力计的读数和滑轮组机械效率公式的应用以及分析数据得出结论，灵活的利用滑轮组机械效率的公式是关键．

练习册系列答案
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