某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定.如图所示．他们将测得钩码重G.拉力F.钩码上升的高度h.测力计移动的距离s.并将计算出的有用功W有用.总功W总和机械效率η数据一并记入下表:次序G/NF/Nh/ms/mW有用/JW总/Jη122.10.10.10.20.2195.2%221.20.10.20.20.2483.3%320.90.10.30.20.27� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

4．

某学习小组使用几个相同的滑轮分别进行机械效率的测定，如图所示．他们将测得钩码重G、拉力F、钩码上升的高度h、测力计移动的距离s，并将计算出的有用功W_有用、总功W_总和机械效率η数据一并记入下表：

次序	G/N	F/N	h/m	s/m	W_有用/J	W_总/J	η
1	2	2.1	0.1	0.1	0.2	0.21	95.2%
2	2	1.2	0.1	0.2	0.2	0.24	83.3%
3	2	0.9	0.1	0.3	0.2	0.27	★

（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计．表格中数据★=74.1%；
（2）比较实验1、2，第2次的机械效率较低，主要原因是动滑轮有重力；
（3）比较实验2、3，影响这两次实验机械效率不同的主要因素是摩擦，使用滑轮组的优点是既可以省力，又可以改变用力的方向．
（4）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，装置的机械效率将变大（变大/变小/不变）．
（5）有的同学认为：“机械越省力，它的机械效率越高”．你认为这句话是错误的（正确/错误）．

分析（1）实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
根据表中实验数据，应用效率公式求出滑轮组的效率．
（2）实验1、2的最大不同是滑轮的性质不同，1为定滑轮，2为动滑轮，而动滑轮的重是产生额外功的主要原因之一，据此可进行分析；
（3）实验2、3中虽然承担物重的绳子的段数不同，但这不是影响机械效率的主要原因，这里主要原因应该是滑轮组不同的组成，使摩擦的大小发生了改变，从而影响了机械效率；滑轮组的优点有两个方面，即可以省力，有时也可同时改变用力方向．
（4）机械效率与被提升物体的重力有关，物体越重，机械效率越高；
（5）分析表中实验数据，根据拉力与效率的关系判断答题．

解答解：
（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计；
由表中实验数据可知，第三次实验时滑轮组的机械效率：η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{总3}}$×100%=$\frac{0.2J}{0.27J}$×100%≈74.1%；
（2）读图可知，第2次实验中滑轮为动滑轮，因此，由于动滑轮重力的存在，使额外功增加，机械效率降低；
（3）读图可知，第2、3两次实验相比较，滑轮组的绕绳方法不同，使得其摩擦力的大小不同，这是造成其机械效率不同的主要因素；使用滑轮组可以省力，也可以改变用力的方向．
（4）在实验3的装置下再加挂一只相同的钩码，额外功不变，有用功增大，所以有用功在总功中所占的比值增大，机械效率将变大；
（5）由表中1、3两次实验数据可知，第3次实验更省力，但它的机械效率低，由此可知：“机械越省力，它的机械效率越高”的说法是错误的．
故答案为：（1）匀速；74.1%；（2）动滑轮有重力；（3）摩擦；省力；改变用力的方向；（4）变大；（5）错误．

点评本实验是探究滑轮组机械效率的基本实验，主要掌握机械效率公式的合理运用和影响机械效率大小的因素分析．要明确：影响机械效率大小的因素主要有三方向，分别是动滑轮的重力、摩擦、绳重，据此结合实验图可对题目中的考查内容做出正确的判断．