Question

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，實驗裝置如圖．

次數 物理量	1	2	3
鉤碼重G（N）	4	6	4
鉤碼上升高度h（m）	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F（N）	1.8	2.4	1.4
繩端移動距離s（m）	0.3	0.3	0.5
機械效率	74%	83%	57.1%

（1）實驗時，必須豎直向上

勻速

拉動彈簧測力計使鉤碼升高．
（2）請把表中的數據填寫完整．
（3）表中第l、2次實驗是用圖甲的滑輪組做的實驗，第3次實驗是用圖乙的滑輪組做的實驗．仔細分析表中的數據和觀察圖中的裝置，可得：
①對同一滑輪組，鉤碼的重力增大時，滑輪組的機械效率

提高

；
②提升同樣重的鉤碼，圖乙的滑輪組效率比圖甲低，原因是

乙的動滑輪個數多（或做的額外功多）

．

Answer 1

分析：（1）為準確測量拉力，應豎直向上勻速拉動測力計；
（2）根據η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%求出第3組的機械效率；
（3）根據s=nh求出繩子的有效股數，再確定實驗1、2、3所用的實驗裝置．
實驗1和實驗3，使用同樣的滑輪組，做的額外功相同；提起的物體越重，做的有用功越多，有用功占總功的比值越大，機械效率越大；
實驗1和實驗2，用不同的滑輪組，提升相同的重物，所做的有用功相同，動滑輪的個數越多，做的額外功越多，機械效率越低．

解答：解：（1）實驗時，必須豎直向上勻速拉動彈簧測力計使鉤碼升高；
（2）η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.4N×0.5m

×100%=57.1%；
（3）①1、2兩組數據，s為h的3倍，用的是甲滑輪組，第2次的鉤碼重大于第1次的鉤碼重，其機械效率也大于第一次的機械效率，可得對同一滑輪組，鉤碼的重力增大時，滑輪組的機械效率增大；
②1、3兩組實驗，1采用的是甲滑輪組，3的s是h的5倍，采用的是乙滑輪組，兩組實驗提升的鉤碼重力相同，3的動滑輪比1的動滑輪多，做的額外功較多，所以3的機械效率比1低．
故答案為：（1）勻速；（2）57.1%；（3）①提高；②乙的動滑輪個數多（或做的額外功多）．

點評：此題是探究影響滑輪組機械效率的因素，考查了機械效率的計算，控制變量法的應用，滑輪組的機械效率與物體重力、摩擦力、機械本身重力有關．要提高機械效率，應盡量減小摩擦和機械本身重力的同時，最大限度的增加被吊物體重力．