Question

20．在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中，马刚同学用如图所示的同一滑轮组进行了三次实验，实验记录如表：

序号	速度 （m/s）	钩码总重G（N）	钩码上升高度h（m）	测力计拉力 F（N）	测力计移动距离s（m）	机械效率（%）
1	0.2	2	0.1	0.8	0.3	83.3
2	0.2	3	0.1	1.1	0.3
3	0.4	2	0.2	0.8	0.6

（1）将实验序号2、3所对应的机械效率填入相应表格中的空白处：
（2）实验过程中，应选用的测量工具有弹簧测力计和刻度尺．
（3）根据以上实验数据可得到的结论是：在滑轮组的串绕绳子的方式不变时，机械效率与被提升物体的重力有关，与物体被提升的高度无关．

Answer 1

分析 （1）根据公式W_有用=Gh求出有用功，再根据公式W_总=Fs求出拉力做的总功，根据公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出机械效率；
（2）实验过程中需要测量钩码的重力、拉力、钩码上升的高度以及绳子自由端移动的距离，据此选择测量工具；
（3）需要分析所得数据，观察实验中改变的量和机械效率的变化．即可得出结论．

解答 解：
（1）第2次的机械效率为：η₂=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈90.9%；
第3次的机械效率为：η₃=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.2m}{0.8N×0.6m}$×100%≈83.3%；
（2）实验中测量钩码重力和绳子拉力需要弹簧测力计，测量钩码上升的高度和绳子自由端移动的距离需要刻度尺；
（3）①三次实验中，串绕绳子的方式都没变，1和2相比，钩码上升的高度相同，2提升的钩码重大于1的，而机械效率也比1的高，所以可以看出滑轮组的机械效率与被提升的物体重力有关；
②1和3相比，被提升的钩码重相同，但物体上升的高度不同，但机械效率相同，所以可以看出滑轮组的机械效率与物体被提升的高度没有关系．
故答案为：（1）90.9；83.3；（2）弹簧测力计；刻度尺；（3）被提升物体的重力；物体被提升的高度．

点评 本题是测量滑轮组的机械效率，主要考查了有关机械效率的计算，首先要掌握机械效率的概念，并掌握有用功和总功的求法．同时还考查了学生根据已知数据分析问题的能力．