Question

4．某实验小组在测滑轮组机械效率，所得数据如下表，实验装置如图所示：

实验次数	物体的重 G（N）	钩码上升高度 h（m）	绳端拉力 F（N）	绳端移动距离 s（m）	机械效率 η
1	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
2	4	0.1	1.5	0.4
3	6	0.1	2.4	0.3	83.3%

（1）实验中还需要使用的测量工具是弹簧测力计、刻度尺．
（2）根据表中数据，可以计算出实验2的机械效率是66.7%； 通过表中实验2的数据，在乙图上用笔连线完成滑轮组的绕线．
（3）实验时，测绳端拉力时，应尽量沿着竖直方向匀速直线拉动弹簧测力计并读数．
（4）比较表格数据可得出结论：通过增加物重、减小动滑轮自重，可以提高滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）测量力的仪器是弹簧测力计，测量长度的仪器是刻度尺；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出实验2的机械效率；通过观察承担物重的绳子的段数，再分析表格中s与h的关系，可判断哪是用图甲、图乙的装置进行的实验；
（3）在测绳端的拉力时，要使弹簧测力计做匀速直线运动．
（4）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）测滑轮组机械效率时，要测量力和距离；测量力的仪器是弹簧测力计，测量长度的仪器是刻度尺，所以实验中要用刻度尺和弹簧测力计；
（2）实验2的机械效率：η₂=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{{F}_{2}s}_{2}}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.5N×0.4m}$×100%≈66.7%；
由实验2的数据可知：绳子的自由端通过的距离是物体上升高度的4倍，所以应有4段绳子拉着动滑轮，应从定滑轮开始连接，绳子先系在动滑轮的固定挂钩上，绕过下面的小动滑轮，再绕过定滑轮，最后绕过大动滑轮，如图所示：
；
（3）要正确测量绳端拉力，弹簧测力计应沿竖直方向做匀速直线运动．
（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）弹簧测力计；（2）66.7%；如图；（3）竖直方向；（4）增加物重．

点评 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．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．