题目内容

15．某实验小组测一滑轮组机械效率的数据如表
次数钩码重G/N钩码上升的高度h/m拉力F/N
12.00.31.00.9
25.00.32.00.9
38.00.33.00.9
（1）实验时，应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计．
（2）表格中有一物理量没有写全，该物理量是绳端移动的距离/m．
（3）第3次实验时，钩码上升的速度为0.1m/s，则拉力的功率为0.3W．
（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

分析 （1）只有在匀速拉动时，弹簧测力计的示数才和拉力的大小相等；
（2）测滑轮组进行效率的原理是η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%，实验中需要测出钩码的重力和拉力，钩码上升的高度和绳端移动的距离；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出第3次实验时拉力的功率；
（4）由表中实验数据分析，机械效率的变化和物重变化的关系．

解答 解：（1）在实验操作中应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，这样弹簧测力计处于平衡状态，弹簧测力计的示数才反映了拉力的大小；
（2）由测量滑轮组机械效率的原理可知，实验中还需要测出绳端移动的距离s/m；
（3）第3次实验时拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=3.0N×0.1m/s=0.3W；
（4）三次滑轮组的机械效率分别为：
η1=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{s}_{1}}$×100%=$\frac{2.0N×0.3m}{1.0N×0.9m}$×100%≈66.7%，
η2=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{5.0N×0.3m}{2.0N×0.9m}$×100%≈83.3%，
η3=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{8.0N×0.3m}{3.0N×0.9m}$×100%≈88.9%，
根据三次的机械效率及物重的变化可得同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将增大．
故答案为：
（1）匀速；
（2）绳端移动的距离s/m；
（3）0.3；
（4）增大．

点评 本题是测量滑轮组机械效率的实验，首先要熟练掌握机械效率的公式，会利用公式进行计算；同时考查了影响机械效率大小的因素及有关功率的计算，注意公式的推导．

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