Question

8．在“探究影响动滑轮机械效率”的实验中，小明用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，实验数据如表所示．

序号	动滑物重 G动/N	物重 G/N	物体上升的 高度h/m	绳端受到的拉力F/N	绳端移动的距离s/m	动滑轮的机械效率η/%
1	0.3	1	0.1	0.7	0.2	71.4
2	0.3	2	0.1	1.3	0.2	76.9
3	0.3	4	0.1		0.2

（1）实验中，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计；
（2）第三次实验时，弹簧测力计的示数如图所示，此时绳端受到的拉力为2.4N，动滑轮的机械效率为83.3%；
（3）第一次实验中，拉力所做的额外功为0.04J，提升动滑轮所做的额外功为0.03J，你认为造成上述两个数值不相等的主要原因可能是克服轮轴间摩擦（提升绳子）做了额外功；
（4）由表中数据和解答，为提高动滑轮的机械效率，可行的办法是增加被提升物体的物重（在轮轴间加润滑剂）（答一条即可）．

Answer 1

分析 （1）实验过程中要匀速直线拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）根据弹簧测力计的分度值，得出示数；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$计算第③次实验中，动滑轮的机械效率；
（3）根据有用功和总功计算出额外功，分析出两个数值不相等的原因；
（4）根据滑轮组的影响因素：动滑轮重、物重以及机械效率得出结论．

解答 解：
（1）实验中要竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计示数不变，便于读数；
（2）弹簧测力计的分度值为0.1N，示数为2.4N；通过图片可知，作用在动滑轮绳子的段数n=2，第③次实验中，动滑轮的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$$\frac{4N}{2×2.4N}$×100%=83.3%；
（3）拉力所做的总功：W_总=Fs=0.7N×0.2m=0.14J；
拉力所做的有用功为：W_有用=Gh=1N×0.1m=0.1J；
拉力所做的额外功为：W_额=W_总-W_有用=0.14J-0.1J=0.04J；
提升动滑轮所做的额外功为：${{W}_{额}}^{′}$=G_动h=0.3N×0.1m=0.03J；
你认为造成上述两个数值不相等的主要原因可能是摩擦力造成额外功．
（4）增加被提升物体的物重、减轻动滑轮的重力、在轮轴间加润滑剂都能提高动滑轮的机械效率．
故答案为：（1）匀速；（2）2.4；83.3；（3）0.04；0.03；克服轮轴间摩擦（提升绳子）做了额外功；（4）增加被提升物体的物重（在轮轴间加润滑剂）．

点评 此题通过分析动滑轮机械效率的因素以及实验数据，考查了对控制变量法的应用，在写结论时，不要漏掉控制的变量．