Question

8．在“探究影响滑轮组机械效率的因素”的实验中，小明用同一滑轮组进行了三次实验，实验数据如表：

序号	动滑物重 G动/N	物重 G/N	物体上升的 资*源%库高度h/cm	绳端受到的拉力F/N	绳端移动的距离s/cm	滑轮组的机械效率η/%
1	0.5	1	10	0.6	30	55.6
2	0.5	2	10	1.0	30	66.7
3	0.5	4	10	1.8	30

（1）实验中，沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计，使物体缓缓上升，在测量绳端所受的拉   力 时，弹簧测力计应匀速上升（选填“保持静止”或“匀速上升”） 状态，若用选项中的另一种方式拉弹簧测力计，测出的机械效率偏高（选填“高”或者“低”）．
（2）第三次实验时，拉力做功为1.8J，滑轮组的机械效率为74.1%
（3）根据表格中的数据分析可知：
①随着物重的增大，额外功变大（选填“变小”、“不变”或“变大”），原因可能是服摩擦做功更多．
②分析表中的数据可知，要提高同一滑轮组机械效率，可以采取增加提起的物重或减轻动滑轮重的措施．

Answer 1

分析 （1）在使用滑轮组时，滑轮组还要克服一些机械摩擦，所以要测量滑轮组的机械效率，需使物体上升进行读数；
（2）由图读出弹簧测力计的读数（拉力大小）、承担物重的绳子股数n，则s=nh，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求滑轮组的机械效率；
（3）①滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功；
②使用滑轮组时，做的额外功不变，增加物重，增加了有用功，因此机械效率会变大；同时换用轻质的动滑轮、减小摩擦等都可以提高机械效率．

解答 解：
（1）在缓慢提升物体时，还需克服机械摩擦做功，所以为了测量滑轮组提升物体时的机械效率，所以需在缓慢匀速提升时读数；
若保持静止读数，不用克服摩擦，所测拉力偏小，总功偏小，测出的机械效率偏高；
（2）图中弹簧测力计的分度值为0.2N，所以拉力F=1.8N，
第三次试验时，滑轮组的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74.1%；
（3）根据表格中的数据分析可知：
①滑轮组做的额外功为克服动滑轮重力和绳子间的摩擦力做的功；随着物重的增大，动滑轮的重力不变，物重越大，摩擦力越大，所以额外功变大；
②提高滑轮组机械效率可以增大提升的物重、换用轻质的动滑轮、减小摩擦等．
故答案为：（1）匀速上升；（2）1.8；74.1；（3）①变大；克服摩擦做功更多；增加提起的物重或减轻动滑轮重．

点评 此题主要是探究滑轮组的机械效率，主要考查了学生对机械效率公式的掌握、实验过程的把握等；使用滑轮组时，做的额外功不变，增加钩码的重，增大了有用功，则有用功占总功的比例增大，也就是机械效率变大．