Question

（2010?順義區二模）小華同學測滑輪組機械效率時所用的實驗裝置如圖所示．
（1）實驗中拉動彈簧測力計時要注意

豎直勻速向上

．
（2）表中第1次實驗數據有錯誤，改正后計算出其機械效率為

60.6%

．
（3）根據第2次實驗數計算出的機械效率為

66.7%

；比較兩次的機械效率可以得出的結論是：

使用同一滑輪組所提升的重物越重，機械效率越高

．

實驗次數	物重G/N	物體上升 高度h/m	拉力F/N	繩自由端上升 距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（4）小華用彈簧測力計測力時發現示數有忽大忽小現象，為改變這種現象，小華讓彈簧測力計靜止下來讀數，這樣他測得的機械效率將

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機械效率

不變

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）根據二力平衡，要保持勻速拉動彈簧測力計；同時因為動滑輪的實質是省力杠桿，所以拉力的方向應與滑輪直徑的方向垂直，才不會改變動力與阻力的關系；
（2）通過讀圖確定s與h的關系，可判斷出s的大小記錄錯誤，改正后可利用公式計算機械效率的大��；
（3）同樣利用機械效率的公式可計算第2次實驗的結果；根據兩次提升重物的區別，結合機械效率的大小，可得出相應的結論；
（4）彈簧測力計靜止時，讀數變小，根據公式W=Fs可知，總功會變小，在有用功不變的情況下，機械效率就會變大；
（5）只要有用功、額外功都不變，機械效率就不會改變．

解答：解：（1）根據二力平衡的要求和動滑輪的實質，拉動彈簧測力計時要豎直勻速拉動，才能保證測量準確；
（2）圖中滑輪組用3段繩子承擔物重，因此，應為0.3m，機械效率為：η₁=

2N×0.1m

1.1N×0.3m

=60.6%；
（3）第2次實驗的機械效率為：η2=

4N×0.1m

2.0N×0.3m

=66.7%；兩次實驗條件唯一的不同是提升的重物不同，因此，可總結出：使用同一滑輪組所提升的重物越重，機械效率越高；
（4）因為靜止讀數時，拉力F變小，所以總功變小，機械效率就會相應地變大；
（5）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機械效率也不會改變．
故答案為：（1）豎直勻速向上（或勻速向上）；（2）60.6%；（3）66.7%、使用同一滑輪組所提升的重物越重，機械效率越高；（4）變大；（5）不變．

點評：（1）勻速拉動是二力平衡的需要，豎直拉動則是動滑輪的實質決定的，這一點我們要重點理解；
（2）只有細心讀圖，才能判斷出錯誤所在，計算出的機械效率才不會出錯；
（3）兩次實驗中的物重不同，機械效率就不同，而其他條件均相同，這也是控制變量法的運用；
（4）靜止讀數直接影響了拉力，進而影響了總功，最后影響了機械效率，合理推理才能做出正確判斷；
（5）在其他條件相同時，滑輪組的繞繩方法是不會對機械效率造成影響的，這一點要從對功的分析上去理解．