Question

小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示，實(shí)驗(yàn)中每個鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如下表：

物理量 次數(shù)	鉤碼總重G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計(jì)示數(shù)F/N	測力計(jì)移動距離s/m	機(jī)械效率 η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F 時，應(yīng)豎直向上

勻速

拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)；第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為

74%

．
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：第2次實(shí)驗(yàn)是用

b

圖做的；第4次實(shí)驗(yàn)是用

c

圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）
（3）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，

增大物體的重力

可以提高滑輪組的機(jī)械效率；分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率

越小

．分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度

無關(guān)

．
（4）若小明在實(shí)驗(yàn)時彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向，則測出的機(jī)械效率將

不變

（選填“變大”、“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析：（1）實(shí)驗(yàn)時應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)；由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，應(yīng)用功的公式與效率公式可以求出滑輪組效率．
（2）根據(jù)物體上升的高度與繩子自由端移動的距離關(guān)系、重物重力大小，選擇所用的滑輪組．
（3）根據(jù)控制變量法的要，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論．
（4）繩重和摩擦不計(jì)，若實(shí)驗(yàn)時彈簧測力計(jì)沒有沿豎直方向拉動（拉力變大、s將變小），額外功不變，而有用功不變，總功不變，根據(jù)效率公式判斷測出的機(jī)械效率的變化．

解答：解：（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F 時，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第一次實(shí)驗(yàn)時，W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，W_總=1.8N×0.3m=0.54J，滑輪組效率η=

W有用

W總

=

0.4J

0.54J

=74%；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第二次實(shí)驗(yàn)時，鉤碼重力是6N，繩子自由端移動距離是鉤碼上升高度的3倍，則實(shí)驗(yàn)使用的滑輪組是b；
第4次實(shí)驗(yàn)，鉤碼重力是4N，繩子自由端移動的距離是鉤碼上升高度的5倍，則實(shí)驗(yàn)使用的滑輪組是c．
（3）由表中第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，增大物體的重力可以提高滑輪組的機(jī)械效率；
由第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越小．
分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)．
（4）彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向，有用功不變，額外功不變，總功不變，則滑輪組效率不變．
故答案為：（1）勻速；74%；（2）b；c；（3）增大物體的重力；越小；無關(guān)；（4）不變．

點(diǎn)評：知道實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、應(yīng)用功的計(jì)算公式、效率公式、根據(jù)控制變量法的要求認(rèn)真分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖示滑輪組即可正確解題．