Question

13．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如下表所示，实验装置如图

实验次数	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳子拉力F/N	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%

（1）通过表中数据可分析出实验2是用乙（选填“甲”或“乙”）图做的实验．
（2）表格中空白处应补全的数据依次为57%，83%．（百分号前保留整数）
（3）通过实验 1 和实验2的数据分析可得出结论：使用不同的滑轮组，提升相同的重物时，动 滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越低．
（4）比较实验1和实验3（填序号）可得正确结论：使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由实验中钩码上升高度h与绳端移动距离s 的关系n=$\frac{s}{h}$判断三次实验绳子的有效段数，确定3次实验对应的装置；
（2）由表中数据，根据η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$×100%求实验的机械效率；
（3）比较实验 1 和实验2的相同的量和不同的量，由数据分析得出结论；
（4）在（1）的基础上，找出使用同一滑轮组的实验，找出不同的量，分析得出机械效率与不同量的关系．

解答 解：（1）在第2次实验中，钩码上升高度h=0.1m，绳端移动距离s=0.5m，
则绳子的有效段数：n=$\frac{s}{h}=\frac{0.5m}{0.1m}$=5，故实验2是用乙图做的实验（同理，第1、3次实验绳子的有效段数为3，是用甲图做的实验）
（2）第2次实验的机械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.4N×0.5m}$×100%≈57%；
同理，第3次实验的机械效率：
η₃=$\frac{{W′}_{有}}{{W′}_{总}}=\frac{G′h}{F′s}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）通过实验 1 和实验2的数据分析可知，分别用甲乙不同的滑轮组做实验，提升重力相同的物体，动滑轮的个数越多（实验2中动滑轮个数多），滑轮组的机械效率越低（实验2的机械效率低）；
（4）由（1）可知，实验1、3是用同一滑轮组做的实验，但提升物体的重力不同，由实验数据可知机械效率不同（第3次实验机械效率大），故可得出：使用同一滑轮组，增加物重，可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：（1）乙；（2）57%；83%；（3）越低；（4）1、3；增加物重．

点评 本题测滑轮组机械效率，考查效率的计算、分析数据得出结论的能力和控制变量法的运用．