Question

14．用如圖所示裝置測量動滑輪的機械效率，實驗時，豎直向上勻速拉動彈簧測力計，使掛在動滑輪下面的鉤碼緩緩上升，實驗數據如下表：

序號	動滑輪重 G動/N	鉤碼重力G/N	鉤碼上升高度h/m	繩的拉力F/N	繩端移動距離 s/m	機械效率η
①	0.1	1	0.2	0.6	0.4	83.3%
②	0.1	2	0.2	1.1	0.4
③	0.2	2	0.2	1.2	0.4	83.3%

（1）彈簧測力計應該豎直向上并勻速拉動繩子．
（2）第②次實驗時，測得動滑輪的機械效率約為90.9%．
（3）分析表中數據可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將增大；提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將減小．（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）分析表中數據可知，F≠$\frac{{G}_{動}+G}{2}$，可能的原因是：滑輪與輪軸間有摩擦、繩子有重力．

Answer 1

分析 （1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應拉動彈簧測力計豎直向上勻速上升；
（2）根據表中實驗數據應用效率公式求出動滑輪的機械效率；
（3）根據控制變量法的要求分析表中實驗數據，根據實驗控制的變量與實驗數據分析答題；
（4）從摩擦與繩重等方面分析答題．

解答 解：
（1）在實驗中，為了正確測出拉力的大小，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數；
（2）由表中實驗數據可知，第②次實驗時，動滑輪的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.2m}{1.1N×0.4m}$×100%≈90.9%；
（3）由表中實驗序號為①②的實驗數據可知，對于同一動滑輪，所提升鉤碼的重力增大，機械效率將增大；
由表中實驗序號為②③的實驗數據可知，提升相同重力的鉤碼時，動滑輪的重力增大，其機械效率將減小；
（4）由于滑輪與輪軸間存在摩擦、纏繞滑輪組的繩子有重力，因此：F≠$\frac{{G}_{動}+G}{2}$．
故答案為：（1）豎直向上；（2）90.9%；（3）增大；減小；（4）滑輪與輪軸間有摩擦、繩子有重力．

點評 本題考查了求滑輪組效率、實驗數據分析，應用效率公式可以求出滑輪組效率，應用控制變量法分析表中實驗數據即可正確解題；解題時要注意控制變量法的應用．