Question

16．某实验小组在测滑轮组机械效率的实验中得到的数据如表所示，实验装置如图．

次数 物理量	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%	57%	83.3

（1）根据表中数据，计算出第三次实验的机械效率，并填在表格中．
（2）通过表中数据可分析出实验1是用甲图做的实验，理由是：n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3．
（3）通过实验1和实验2的数据分析可得出结论：滑轮组提升相同重物时，动滑轮个数越少，滑轮组的机械效率越高．
（4）比较实验1和实验3可得正确结论：相同的滑轮组，提升的货物越重，机械效率越高．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第三次实验的机械效率：
（2）根据物体升高的距离和绳子自由端移动的距离，判断承担物体和动滑轮绳子的段数，通过绳子的段数进行判断；
（3）在不考虑绳重和摩擦时，滑轮组的机械效率跟提起的物重、动滑轮的重有关，在提起的物重一定时，动滑轮越重，机械效率越低；在动滑轮重相同时，提起的物体越重，机械效率越高．

解答 解：（1）第三次实验的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83.3%；
（2）实验1，物体升高0.1m，绳子自由端移动0.3m，则
n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，
所以实验1数据是由甲滑轮组进行的；
（3）由实验1和实验2的数据分析：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，动滑轮越重，滑轮组的机械效率低．
（4）由实验1和实验3可得：使用同一滑轮组，物体越重，滑轮组的机械效率越高，所以增加物体的重力，可以提高滑轮组的机械效率．
故答案为：
（1）83.3%；
（2）甲；n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3；
（3）滑轮组提升相同重物时，动滑轮个数越少，滑轮组的机械效率越高；
（4）相同的滑轮组，提升的货物越重，机械效率越高．

点评 （1）以往的题目是由滑轮组判断绳子的段数，本题是一种逆向思维，通过物体升高的距离，绳子自由端移动的距离，判断绳子的段数，判断滑轮组的绕法．
（2）提高滑轮组机械效率的方法：增加物重、减轻动滑轮的重、减轻绳重、减小摩擦等．