Question

16．某实验小组在“测定滑轮组机械效率“的实验中得到数据如下表所示，第1，2，3次实验装置分别如图13中的甲，乙．丙所示

次数	钩码重G/N	钩码上升高度h/m	有用功W有用/J	测力计拉力F/N	测力计移动距离S/m	总功W总/J	机械效率/η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.10%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.80%
3	4	0.1		1.1	0.5	0.55

（1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧力测力计．使钩码上升．并由弹簧测力计读出绳于自由端的拉力的大小；同时用刻度尺测出钩码上升高度．
（2）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提起的钩码越重．滑轮组的机械效率越高（3）第3次实验中所做的有用功是0.4J．机械效率是80%．
（4）由第2，3次试验可知：滑轮组的机械效率与动滑轮的重力有关．

Answer 1

分析 （1）当弹簧测力计拉着物体匀速上升时，读出测力计示数；测量长度的工具是刻度尺；
（2）使用同样的滑轮组，做的额外功相同．提起的物体越重，做的有用功越多，机械效率越高；
（3）利用W_有=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率；
（4）滑轮组的机械效率跟提起的物重，动滑轮的重、绳子的重、摩擦有关．

解答 解：（1）实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧力测力计，使钩码上升，并由弹簧测力计读出绳于自由端的拉力的大小；
用刻度尺测出钩码上升高度．
（2）比较1、2组实验数据可知，两次使用同一滑轮组，第二次比第一次提升的钩码重，机械效率高，即使用同样的滑轮组，提起的钩码越重．滑轮组的机械效率越高．
（3）实验3中，有用功：W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J；
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.5J}$×100%=80%；
（4）由实验2、3实验可知，有用功相同，总功增大，额外功增大，机械效率降低；所以滑轮组的机械效率跟动滑轮的重有关．
故答案为：（1）竖直向上匀速；刻度尺；（2）高；（3）0.4；80%；（4）动滑轮的重力．

点评 本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验，要知道物体越重，做的有用功越多，机械效率越高；动滑轮越多，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低．