Question

9．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图甲所示的滑轮组进行实验，实验数据如表．

实验 次数	物重 G/N	物体上升的高度h/cm	测力计的示数F/N	测力计移动的距离s/cm	机械效率η
1	2	5	0.9	15	74.1%
2	2	10	0.9	30	74.1%
3	4	10	1.7	30	78.4%
4	6	10	2.5	30

（1）分析表中数据，可知滑轮组的机械效率与物体上升的高度无关，与所提物体的重力大小有关；（均选填“有关”或“无关”）
（2）算出第4次实验的机械效率为80%；
（3）如果换用图乙所示装置进行实验，把同一重物提升相同高度，需要做的额外功更大，所以机械效率更小；（均选填“大”或“小”）
（4）关于用同一滑轮组提升重物时的机械效率，以下说法正确的是A
A．提升越重的物体，机械效率越大
B．有用功越大，机械效率一定越大
C．额外功越大，机械效率一定越小
D．同一机械的机械效率是恒定不变的
（5）在正确操作该实验时，应该沿着竖直方向匀速拉动弹簧测力计，若某同学在实验时加速拉动弹簧测力计，则所测得的滑轮组机械效率与正确操作实验相比将偏小（选填“偏大”、“不变”或“偏小”）

Answer 1

分析 （1）分析1和2数据可知，同一滑轮组提升相同的重物、上升的高度不同时，滑轮组的机械效率相同；分析2和3数据可知同一滑轮组提升不同的重物、上升相同的高度时，滑轮组的机械效率不同，据此得出结论．
（2）滑轮组效率为有用功与总功的比值，有用功为克服物体重力做的功，总功为拉力做的功；把第4次实验的数据代入求出机械效率．
（3）物体的重力相同，动滑轮的重力越大，机械效率越低．
（4）同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高．
（5）要准确的测量对绳端的拉力，应匀速拉动测力计；若加速，则所测拉力偏大．

解答 解：
（1）由1和2可知，同一滑轮组，提升物体的重力不变，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；由2和3、4可知，滑轮组的机械效率与物体的重力有关；
（2）由表中第4次实验数据可知，滑轮组效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.5N×0.3m}$×100%=80%；
（3）乙图动滑轮的个数增多，所以所做额外功更大，有用功不变，因此机械效率降低；
（4）BC没有注意控制变量，以为机械效率是有用功与总功的比值，所以BC说法错误；
同一滑轮组的机械效率与被提升的物种有关，所以D错误，A正确．故选A．
（5）若该同学加速拉起测力计，所以所测拉力偏大，总功偏大，所以机械效率偏小．
故答案为：（1）无关；有关；（2）80%；（3）大；小；（4）A；（5）偏小．

点评 滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关，要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．