Question

在做“測滑輪組的機械效率”的實驗中，同學們測得如圖所示（a）、（b）兩個滑輪組的機械效率不同，實驗數據如上所示表格．
（1）用滑輪組提升重物時，提升動滑輪所做的功是沒有用的，但又不得不做，所以，叫______（選填“無用功”“有用功”或“額外功”），Fs叫______功，Gh叫______功，從表格中的實驗數據可得出繩子末端移動的距離s和鉤碼上升的高度h之間的關系是s=______h．
（2）通過表中數據分析出實驗1是用______圖做的實驗，實驗2是用______圖做的實驗．

次數 物理量	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
繩端移動距離s/m	0.3	0.5	0.3
機械效率η	74%	57%	83%

（3）通過實驗1和實驗2的數據分析可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率______．
（4）比較實驗1和實驗3可得結論：使用同一滑輪組，______可以提高滑輪組的機械效率．
在“測滑輪組機械效率”的實驗中，如果沒有刻度尺，對于圖（b）所示滑輪組，只要測出鉤碼重為G，然后拉動彈簧測力計，使鉤碼______（選填“勻速”或“變速”）上升，從彈簧測力計讀出拉力值F，就可算出η=______．

Answer 1

解：（1）用滑輪組提升重物時，提升動滑輪所做的功是沒有用的，但又不得不做，叫額外功；
Fs是拉力做的功，叫總功；
Gh是克服物體重力做的功，叫有用功；
s與h之間的關系是：s=nh；
（2）實驗1，s是h的3倍，所以滑輪組由3段繩子承擔物重，用a圖做的實驗；
實驗2，s是h的5倍，所以滑輪組由5段繩子承擔物重，用b圖做的實驗；
（3）1、2提升物體的重力相同，2的動滑輪個數多，機械效率較低，可知使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越低；
（4）1、3都是用的a滑輪組，3被提升的物重較大，機械效率較高，可知使用同一滑輪組，增加被提升的物重可以提高滑輪組的機械效率；
為正確測量拉力，應拉動彈簧測力計，使鉤碼勻速上升；
η=×100%=×100%=×100%=×100%．
故答案為：（1）額外功；總功；有用功；n； （2）a；b；（3）越低；（4）增加被提升的物重；勻速；×100%．
分析：（1）掌握有用功、額外功、總功的概念，在滑輪組實驗中，F做的功為總功，對動滑輪做的功為額外功，克服物體的重力做的功為有用功；
繩端移動距離與物體上升高度之間的關系是s=nh，n是承擔物重的繩子段數；
（2）根據s與h的關系判斷出承擔物重的繩子段數，確定所用的滑輪組；
（3）由數據分析出機械效率與動滑輪總重的關系：
提升重物相同，有用功相同，動滑輪的個數越多，所做的額外功越多，機械效率越低；
（4）比較1、3兩次實驗的數據，動滑輪重力相同，被提升的物體越重，機械效率越高；
在測量拉力時，應豎直向上勻速拉動測力計；
根據公式η=×100%=×100%=×100%，所以滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關，沒有刻度尺照樣能測量滑輪組的機械效率．
點評：此題是測量滑輪組機械效率的實驗，考查了對有用功、額外功、總功的理解，同時考查了動滑輪重力和被提升的物重對滑輪組機械效率的影響．