Question

9．小明在“测滑轮组机械效率”的实验中，用如图所示的滑轮组进行了三次实验，数据如表：

实验 次数	物重 G/N	物体提升 高度h/cm	有用功 W有/J	测力计 示数F/N	测力计移动 距离s/cm	总功 W总/J	机械效率 η
1	2	10		1	30	0.3	66.7%
2	4	10	0.4	1.67	30	0.5	80%
3	4	20	0.8	1.67	60	1

（1）以上表格还没填完，请你把未完成的数据补充完整（填在表格中）．
（2）比较实验次数1和2，可知滑轮组的机械效率与被提升物体的重力有关．
（3）比较实验次数2、3，可知滑轮组的机械效率与重物提升高度无关．
（4）在没有刻度尺的情况下仍能完成该实验．（选填“仍能”或“不能”）

Answer 1

分析 （1）根据公式W_有=Gh计算出有用功；
根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第三组的机械效率；
（2）分析1、2控制的变量和不同的量，得出物重与机械效率的关系；
（3）要得出机械效率与物体被提升高度的关系，需使物重相同，物体被提升的高度不同；
（4）根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$分析得出结论．

解答 解：（1）第一组：W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J；
第三组：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.2m}{1.67N×0.6m}$×100%≈79.8%；
（2）实验次数1和2，物体被提升的高度相同，物重不同，滑轮组的机械效率不同，可知滑轮组的机械效率与物重有关；
（3）实验次数2、3，物重相同，物体被提升的高度不同，滑轮组的机械效率相同，可知滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关；
（4）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关，所以没有刻度尺也可以测出机械效率．
故答案为：（1）0.2；79.8%；（2）被提升物体的重力；（3）2、3；（4）仍能．

点评 本题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了有关滑轮组机械效率的计算，一定要要熟练掌握机械效率的计算公式：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%，同还考查了影响滑轮组机械效率的因素．