Question

19．小明在測量滑輪組機械效率的實驗中，所用裝置如圖所示，實驗中每個鉤碼重2N，測得的數據如表：

物理量 實驗次數	鉤碼總 重G/N	鉤碼上 升的高 度h/m	彈簧測力 計的示數 F/N	彈簧測力 計移動的 距離s/m	機械 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）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計，且在拉動過程中讀數．
（2）第1次實驗測得的機械效率為74%．（結果保留兩位有效數字）
（3）分析第1、3次實驗數據可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率越低．
（4）分析第3、4次實驗的數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．（選填“有關”或“無關”）

Answer 1

分析 （1）測繩端拉力F時，應盡量沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
（2）由表中數據，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機械效率；
（3）（4）根據繩子自由端移動的距離與物體升高的高度之間的關系s=nh 判斷四次實驗所用滑輪組，分別找出實驗1、3和3、4中相同的量和不同的量，分析機械效率與不同量的關系．

解答 解：（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量沿豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時，系統處于平衡狀態，拉力等于測力計的示數；
（2）由表中數據知，第1次實驗測得的機械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74%；
（3）根據繩子自由端移動的距離與物體升高的高度之間的關系s=nh，繩子有效段數：n=$\frac{s}{h}$，在1、2、3、4次實驗中，結合物體的重力，繩子的有效段數分別3、3、5、5，分別是用圖甲、乙、丙、丙做的實驗，
由表中數據可知，第1、3次實驗是用圖數據可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個數越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機械效率越低；
（4）分析第3、4次實驗的數據可知，用同一滑輪組提升相同重力的物體，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關．
故答案為：（1）勻速；（2）74%；（3）越低；（4）無關．

點評 本題測量滑輪組機械效率，考查注意事項、機械效率的計算及影響機械效率大小的因素和控制變量法的運用．