Question

5．小明在“测量滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行实验，实验数据如下表（每个滑轮重相同）：
（1）从表中数据可分析出第3次实验用的是乙图．
（2）计算出第2次实验的机械效率填入表中空格内．（百分号前保留整数位）

次数	1	2	3
钩码重G/N	4	4	6
钩码上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
绳端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
绳端移动距离s/m	0.3	0.5	0.3
机械效率η	74%		83%

（3）根据甲、乙两图的实验数据得出：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率．
（4）根据第2、3次实验数据得出：“做的额外功越多其机械效率越低”的结论．小红认为这样得出结论不正确，理由是有用功不相同．

空车质量	1180kg	车身长度	4.0m
满载人员	12人	最大车速	45km/h
轮胎与地面接触面积	4×250cm2	平路连续行驶里程	80

Answer 1

分析 （1）从承担物重的绳子段数和被提升的物重分析得出结论；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$得出滑轮组的机械效率；
（3）分析甲、乙两次数据，得出滑轮组机械效率与被提升物重的关系；
（4）要得出机械效率与额外功的关系，需保持有用功相同．

解答 解：（1）乙图滑轮组由3段绳子承担物重，且被提升钩码最多，所以应该是第三次实验；
（2）第二次实验W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J；
总功W_总=Fs=1.4N×0.5m=0.7J；
则η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{0.4J}{0.7J}$×100%≈57%；
（3）甲乙两图使用同一滑轮组，被提升的物重不同，是第1、3次的实验数据，分析数据可知，使用同一滑轮组，增加被提升物重，可以提高滑轮组的机械效率；
（4）2、3次实验，被提升物体的重力不同，有用功不同，额外功也不同，不能由数据得出机械效率与额外功的关系．
故答案为：（1）3；（2）57%；（3）增加物重；（4）有用功不相同．

点评 此题是测量滑轮组的机械效率实验，主要考查了有关滑轮组机械效率的计算，以及影响滑轮组机械效率的因素：被提升的物重和动滑轮的重力．被提升的物体越重、动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率越高．