Question

15．小梦同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图所示，小华同学对同一滑轮组进行实验探究，得到了表中的数据：

项目 次数	1	2	3
钩码重G/N	4	6	8
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	a	3
绳端上移的距离s/m	0.3	b	0.3
机械效率η	74%	80%	c

（1）实验中拉动弹簧测力计时，要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做匀速运动．
（2）表格中a、b、c三处任选两处填上数据，a处2.5；b处0.3；c处89%．
（3）用滑轮组提升重物的机械效率小于1是因为要克服动滑轮的自重做额外功（填出一条即可）．
（4）如果继续增大钩码的重量，不计摩擦及绳重，滑轮组的机械效率将变大（“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）用滑轮组竖直拉动物体时，绳端要竖直向上或向下做匀速直线拉动；
（2）根据s=nh求出绳端上移的距离，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第二次的拉力和第三次滑轮组的机械效率；
（3）额外功是指不是目的但不得不做的功，由此分析；
（4）分析表格中数据可知，用同一个滑轮组提升物体时，物重越大，效率越高．

解答 解：
（1）实验中拉动弹簧测力计时，要注意让弹簧测力计沿着竖直方向做匀速直线运动；
（2）由图可知，通过动滑轮绳子段数n=3，
第二次实验中，绳子自由端移动的距离s₂=nh=3×0.1m=0.3m，即b=0.3；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%
第二次实验中：80%=$\frac{{G}_{2}h}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{{F}_{2}×0.3m}$×100%，
解得F₂=2.5N，即a=2.5；
第三次实验中：η₃=$\frac{{G}_{3}h}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{8N×0.1m}{3N×0.3m}$×100%≈89%，即c=89%；
（3）使用滑轮组时，克服动滑轮重、绳重和摩擦所做的功是额外功；
（4）由表格数据可知，同一滑轮组提起的物体越重，机械效率越高．
故答案为：（1）匀速；（2）2.5；0.3；88.9%；（3）动滑轮的自重；（4）变大．

点评 本题考查了有用功、总功、滑轮组效率的计算，要注意使用滑轮组时，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．