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，第1、2、3次實驗裝置分別如圖甲、乙、丙所示．

次數	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用功有/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）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

 

．
（2）第3次實驗中所做的有用功是

 

J，機械效率是

 

．
（3）第3次實驗中動滑輪個數比第2次實驗多，動滑輪自重增大，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

 

有關．
（4）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

分析：（1）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；
（2）知道鉤碼重和升高的距離，利用W=Gh求有用功；知道拉力大小和測力計移動的距離，求總功，再利用效率公式求機械效率；
（3）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．
（4）分析（1）（3）所得結論可以得出提高機械效率的方法．

解答：解：（1）比較1、2兩次實驗，使用同樣的滑輪組，做的額外功相同，提起的鉤碼越重，做的有用功越多，有用功占總功的比值越大，機械效率越大；
（2）第3次實驗中：
W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J，
η=

W有用

W總

=

0.4J

0.55J

≈72.7%；
（3）第3次實驗中動滑輪個數比第2次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功增大、總功增多，有用功占總功的比值減小，機械效率降低．由此可知：滑輪組的機械效率與動滑輪重有關；
（4）分析（1）（3）所得結論可以得出提高機械效率的方法：一是在額外功相同時，增大有用功；二是在有用功相同時減小額外功．
故答案為：（1）大；（2）0.4、72.7%；（3）增大，動滑輪重；（4）減小．

點評：本題考查了機械效率的計算、影響機械效率的因素（增大提升重物的重、減少摩擦機械重），理解會用機械效率的公式是本題的關鍵．