Question

3．在“测定滑轮组机械效率”的实验中，为了比较滑轮组在不同使用情况下的机械效率，需要对不同装置的滑轮组（每个滑轮质量相等）效率进行测量，现用甲、乙两滑轮组提升同一重物：
（1）下列记录表格中有两处数据错误，请在表中的错处打上“ד．

装置	拉力 （N）	钩码重 （N）	拴弹簧秤的线 移动距离（m）	钩码上升的高度 （m）	机械效率
甲	1.5	4.9	O.3	O.1	109%
乙	1.3	4.9	O.5	O.1	75.4%

（2）实验时弹簧秤应竖直向上并作匀速直线运动；
（3）通过分析可知，甲、乙两滑轮组中甲的机械效率较高，乙更省力．

Answer 1

分析 （1）滑轮组中：W_有=Gh，W_总=Fs，W_总＞W_有，滑轮组的机械效率不可能大于1，由此分析表格中错误数据；
（2）要正确测量拉力，应使测力计竖直向上匀速拉动；
（3）提起同样的重物，动滑轮的重不同，有用功在总功中占的比例不同，滑轮组的机械效率不同．

解答 解：
（1）甲装置图及表中的实验数据可得：
通过动滑轮绳子段数n=3，所以s=3h=3×0.1m=0.3m；
W_有=Gh=4.9N×0.1m=0.49J，W_总=Fs=1.5N×0.3m=0.45J，
因为总功总是大于有用功的，由此说明表中甲中拉力错误；因为η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$＜100%，所以表中机械效率错误．
（2）实验时弹簧秤应竖直向上匀速拉动；
（3）甲乙两个滑轮组，若不计绳重和摩擦，乙滑轮组的动滑轮重，有用功相同时，乙滑轮组的额外功大，有用功在总功中占比较小，机械效率低；
由图甲装置有3段绳子通过动滑轮，乙装置有5段绳子通过动滑轮，所以乙装置更省力．
故答案为：（1）表中错误的数据是：甲的拉力和机械效率；
（2）竖直向上；匀速直线；
（3）甲；乙．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，考查了滑轮组的省力特点、机械效率的计算，还考查到了动滑轮重力对滑轮组机械效率的影响．