Question

【題目】某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如下表所示，第1、2、3次實驗裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示。

次數	鉤碼重 G/N	鉤碼上升 高度h/m	有用功 W有/J	測力計 拉力F/N	測力計移動 距離s/m	總功 W總/J	機械 效率η
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1.1	0.5	0.55

（1）實驗中應沿豎直方向 拉動彈簧測力計，使鉤碼上升。

（2）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越 。

（3）第3次實驗中所做的有用功是 J，機械效率是 。

（4）第3次實驗中動滑輪個數比第2次實驗多，把同一重物提升相同高度對動滑輪所做的額外功 (選填“增大”或“減小”)，因而，由第2、3次實驗可知：滑輪組的機械效率與動滑輪自重大小有關。

（5）綜合上述結論，提高機械效率的方法有增大有用功， 額外功(選填“增大”或“減小”)。

Answer 1

【答案】（1）勻速 （2） 高（大） (3) 0.4 72.7﹪ (4) 增大 (5) 減小

【解析】

試題分析：（1）利用二力平衡的條件可知，只有讓鉤碼勻速上升，此時滑輪對鉤碼的拉力的大小才會等于鉤碼的重力，測力計的示數才等于拉力的大小（2）1、2兩次相比，所用的滑輪組相同，2比1提升的鉤碼重，從題目中的數據可知η1=74.1%，η2=83.3%， 2的效率比1的高．所以可以得出使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越高．（3）第3次實驗中所做的有用功是W有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，機械效率η3=W有用/W總=0.4J/0.55J= 72.7﹪（4）在此實驗中，額外功主要是克服動滑輪重力做的功，動滑輪越重，所做的額外功越多．比較2、3次實驗，所提升物體的重力相同，3的動滑輪重大于2的動滑輪重，3的效率低于2的效率．所以可以看出滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關．（5）綜合上面實驗數據可以看出，在使用滑輪組時，所做的有用功越多、額外功越少，則滑輪組的機械效率越高．