Question

20．如图在“测滑轮组机械效率”的实验中，用同一滑轮组进行了两次实验，实验数据如下表所示．

序号	钩码重G/N	钩码上升高度h/cm	弹簧测力计示数F/N	弹簧测力计移动距离S/cm
1	2	5	0.9	15
2	4	6	1.6

（1）在表格的空格处，填上合适的数据．
（2）实验中要竖直匀速拉动弹簧测力计；第1次实验中，滑轮组的机械效率为74.1%．
（3）在实验中如果再将重为6N的钩码挂在同一滑轮组下进行测试，则滑轮组的机械效率将增大（填“增大”“减小”或“不变”），由此可知，影响同一滑轮组机械效率大小的主要原因是提升物体的重力．

Answer 1

分析 （1）要根据物体上升高度与绳子自由端移动的距离来判断绳子的段数；
（2）竖直向上匀速拉动弹簧测力计，钩码做匀速直线运动，处于平衡状态，钩码受到的拉力等于弹簧测力计的拉力，实验时应用弹簧测力计匀速拉动钩码；
根据表格中数据，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出滑轮组的机械效率；
（3）同一滑轮组，提起的物体越重，做的有功越多，滑轮组的机械效率越高．

解答 解：
（1）由图可知，弹簧测力计移动距离是钩码上升高度的3倍，因此表格中第2次实验中，弹簧测力计移动距离s₂=3h₂=3×6cm=18cm；
（2）实验时，应使弹簧测力计竖直向上匀速拉动；
第1次滑轮组的机械效率为：η₁=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.05m}{0.9N×0.15m}$×100%≈74.1%；
（3）在其它条件不变的情况下，同一滑轮组，将3N的钩码换成5N的钩码时，提起的物体越重，做的有用功越多，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可知，滑轮组的机械效率越高；由此可知，影响同一滑轮组机械效率大小的主要原因是提升物体的重力．
故答案为：（1）18；（2）竖直匀速；74.1%；（3）增大；提升物体的重力．

点评 此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率的计算及其影响因素的理解和掌握，基础性题目．