Question

14．（1）甲同学在做“测定滑轮组机械效率”的实验中
a．所准备的实验器材有：滑轮，细绳，铁架台，刻度尺，还需钩码和弹簧测力计．
b．实验中需要测的物理量有物重G、物体提高的高度h、弹簧测力计的读数F、绳自由端拉动距离s．

物重/N	物体提高的高度/m	弹簧测力计读数/N	拉力移动距离/m	有用功/J	总功/J	机械效率
50	0.15	20	0.45

c．实验中弹簧测力计应该竖直向上匀速 运动．
（2）乙同学观察并分析了甲同学的实验后，认为甲的实验中，可少用一种器材，少测两个数据也能测出滑轮组的机械效率，通过和甲讨论并经过老师的认定，他的方案是可行的，请你分析一下，去掉的器材是刻度尺，少测哪两个数据物体提高的高度h和绳自由端拉动距离s．

Answer 1

分析 （1）①在测量滑轮组的机械效率，需要测量有用功和总功，在此实验中，有用功是克服钩码的重力做的功，所以还需要钩码，同时还需要测量绳端拉力，所以还需要用到弹簧测力计；
②根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%分析需要测量的物理量；
③为了正确测量拉力，需要使测力计在竖直方向做匀速运动；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%判断去掉的实验器材和少测的实验数据．

解答 解：（1）a．在此实验中，提升的物体是钩码，同时需要用到测力计测量钩码的重力和绳端拉力；
b．由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%可知，需要测量物体的重力G、物体上升的高度h、弹簧测力计的读数F端和绳自由端拉动距离s；
c．要正确测量绳端拉力，需要沿竖直向上匀速拉动测力计；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%可知，去掉的器材是刻度尺，少测哪两个数据为物体提高的高度h和绳自由端拉动距离s．
故答案为：
（1）a．钩码；弹簧测力计；b．弹簧测力计的读数F；绳自由端拉动距离s；c．竖直向上匀速；
（2）刻度尺；物体提高的高度h和绳自由端拉动距离s．

点评 本题考查了测定滑轮组机械效率的实验，利用好滑轮组机械效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%是关键．