Question

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，測得的數據如下表：

物理量 實驗次數	鉤碼總重 G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計示數 F/N	測力計移動距離s/m	機械交率 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），若不計繩重與摩擦，動滑輪重為

1.4

N．
（3）分析表中數據可知：第2次實驗是用

b

圖做的；第4次實驗是用

c

圖做的．（選填“a”、“b”或“c”）
（4）分析第1、2次實驗數據可知：使用同一滑輪組

增加物重

可以提高滑輪組的機械效率；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

越小

．
（5）分析第3、4次實驗數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度

無關

．

Answer 1

分析：（1）在實驗中，應向上勻速拉動測力計，這樣才能正確地測出拉力的大小；
（2）根據η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%計算出機械效率的大小；
根據F=

1

n

（G_物+G_動）代入數據計算出G_動，要根據鉤碼上升的高度和測力計移動距離來判斷承擔物重的繩子段數；
（3）分別根據鉤碼上升的高度和測力計移動距離來判斷承擔物重的繩子段數，然后得出結論；
（4）分析第1、2次實驗數據，確定變化的量和不變的量，得出提高機械效率的因素；
分析第1、3次實驗數據，分析提升相同的重物，動滑輪個數增多時，機械效率的變化；
（5）分析第3、4次實驗數據，當被提升的高度變化時，滑輪組的機械效率是否改變得出結論．

解答：解：（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數；
（2）η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.1m

1.8N×0.3m

×100%=74%
由表格中數據知，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段繩子承擔物重，所以：
F=

1

3

（G_物+G_動），則：
G_動=3F-G_物=1.8N×3-4N=1.4N；
（3）第二次實驗，h=0.1m，s=0.3m，可知由3段繩子承擔物重，而被提升的物重為6N，所以是用b滑輪組做的實驗；
第4次實驗，h=0.2m，s=1.0m，可知由5段繩子承擔物重，而被提升的物重為4N，所以是用c滑輪組做的實驗；
（4）第1、2次實驗數據，使用同一滑輪組，被提升的物重越大，機械效率越高，可知使用同一滑輪組增加物重可以提高滑輪組的機械效率；
第1、3次實驗數據，使用不同的滑輪組，動滑輪個數越多，滑輪組的機械效率越低，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小；
（5）第3、4次實驗數據，使用同一滑輪組提升相同的物重，物體被提升的高度不同，機械效率相同，可知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%；1.4；（3）b；c；（4）增加物重；越小；（5）無關．

點評：此題是測量滑輪組的機械效率實驗，考查了繩端拉力的測量，機械效率的計算及影響滑輪組機械效率的因素，在進行分析時，注意控制變量法的應用．