Question

2．小明在测量滑轮组机械效率的实验中，所用装置如图所示，实验中每个钩码重2N，测得的数据如表：

物理量实验次数	钩码总重G/N	钩码上升的高度h/m	测力计示数F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数．
（2）第1次实验测得的机械效率为74%（结果保留两位有效数字）．
（3）分析表中数据可知：第2次实验是用b图做的；第4次实验是用c图做的．（选填“a”、“b”或“c”）
（4）分析对比第1、2次实验数据，可得结论：同一滑轮组的机械效率与物重有关．
（5）分析对比第1、3次实验数据，可得结论：当物重相同时，滑轮组的机械效率与动滑轮重有关．
（6）分析第3、4次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．

Answer 1

分析 （1）在实验中，要正确测量绳端拉力，需竖直向上匀速拉动测力计；
（2）掌握机械效率的计算公式，η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$，能用此公式进行简单的计算；
（3）要掌握绳端移动距离与物体上升高度之间的关系：s=nh，根据绳端移动距离与物体上升的高度判断出承担物重的绳子段数，同时也要注意被提升的物重；
（4）（5）掌握影响滑轮组机械效率的因素：物重和动滑轮的个数，被提升的物体越重、动滑轮的个数越少，则滑轮组的机械效率越高；
（6）根据物体被提升的高度与效率之间的关系得出结论，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．

解答 解：
（1）在测绳端拉力时，需竖直向上匀速拉动测力计；
（2）第1次实验的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74%；
（3）由数据知第2次实验中，s为h的3倍，所以滑轮组由3段绳子承担物重，而被提升的物重为6N，其它3组为4N．所以第2次实验是用b图做的；
第4次实验s为h的5倍，所以滑轮组由5段绳子承担物重，所以第4次实验是由c图做的；
（4）分析第1、2次实验，两次所用滑轮组相同，但第2次物重大于第1次物重，机械效率也大于第1次的机械效率，所以可得使用同一滑轮组，提高物重可以提高滑轮组的机械效率；
（5）分析第1、3次实验，两次提升物体的重力相同，第3次实验的动滑轮较重，而机械效率较低，所以可得使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮个数越多，滑轮组的机械效率越低；
（6）第3、4次实验只是改变了物体被提升的高度，机械效率没变，所以可得滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．
故答案为：（1）匀速；（2）74%；（3）b；c；（4）物重；（5）动滑轮重；（6）无关．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，主要考查了有关滑轮组机械效率的计算，以及影响滑轮组机械效率的因素：被提升的物重和动滑轮的重力．被提升的物体越重、动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率越高．而滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．