Question

2． 如图所示是某同学在测量滑轮组机械效率的实验，测得的数据如表：

物理量 次数	钩码总量 G/N	钩码上升的高度h/m	测力计示数 F/N	测力计移动距离s/m	机械效率η
1	4	0.1	1.4	0.5	57%
2	4	0.2	1.4	1.0	57%
3	4	0.1	1.8	0.3	74%
4	6	0.1	2.4	0.3

（1）实验中弹簧测力计应该在匀速运动时（选填“静止时”或“匀速运动时”）读数．
（2）根据表中数据计算第4次实验测得的机械效率应为83%．
（3）分析表中数据可知：第3次实验是用乙图做的（选填“甲”、“乙”或“丙”）．
（4）分析第1、2次实验数据可知，滑轮组的机械效率与物体被提升的高度无关．分析第1、3次实验数据可知：使用不同的滑轮组，提升相同的重物，动滑轮的个数越多（即动滑轮总重越重），滑轮组的机械效率越低．
（5）分析3、4次实验数据可得出的结论是：使用同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高．

Answer 1

分析 （1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第4次实验测量的机械效率；
（3）根据s=nh的关系便可确定承担物重的绳子段数；
（4）①分析1、2两次实验数据得出同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度的关系；
②利用控制变量法分析1、3次实验数据得出影响滑轮组机械效率的因素；
（5）分析3、4次实验数据可得出影响滑轮组机械效率的因素．

解答 解：
（1）实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定，便于读数；
（2）第4次实验测量的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.1m}{2.4N×0.3m}$×100%≈83%；
（3）根据s=nh可知，第3次实验中，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.3m}{0.1m}$=3，因此选择乙装置进行实验；
（4）①分析1、2两次实验数据可知，提升物体的重力不变，改变物体提升的高度，滑轮组的机械效率相等，故可得结论：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；
②分析1、3两次实验数据可知，提升物体的重力相同，提升的高度相同，使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多（动滑轮的质量越大），滑轮组的机械效率越低；
（5）分析3、4两次实验数据可知，提升物体的重力不同，提升的高度相同，滑轮组的机械效率不同，且物体重力越大，滑轮组的机械效率越大，故可得结论：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高．
故答案为：（1）匀速运动时；（2）83%；（3）乙；（4）无关；越低；（5）提升的物体越重，机械效率越高．

点评 本题考查了探究影响滑轮组机械效率因素的实验，要注意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，跟物体升高的距离，绳子的绕法无关．