Question

在“測滑輪組機械效率”的實驗中，小明用如圖甲所示的滑輪組進行了五次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表：

實驗 次數(shù)	物重 G/N	物體上升的高度h/cm	測力計的示數(shù)F/N	測力計移動的距離s/cm
1	4	3	1.7	9
2	4	5	1.7	15
3	4	8	1.7	24
4	6	5	2.4	15
5	8	5	3.0	15

（1）分析表中數(shù)據(jù)，回答以下問題：①第3次實驗中滑輪組的機械效率是______；
②滑輪組的機械效率與______無關(guān)，隨______的增大而增大；
（2）小紅在小明實驗的基礎(chǔ)上多使用一個滑輪進行了實驗，如圖乙所示．
①設(shè)小紅所用的動滑輪總重為2N，若忽略繩重及摩擦，則勻速提起4N的重物時所用的拉力為______N；
②小紅和小明在使用各自的滑輪組提升相同的重物時，所測的機械效率分別為η₁、η₂，則η₁______η₂（＞/＜/=），其道理是______．

Answer 1

（1）①第3次實驗中滑輪組的機械效率：
η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

4N×0.08m

1.7N×0.24m

×100%≈78.4%；
②根據(jù)η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%可得，剩余4次滑輪組的機械效率分別為：
η₁=η₂≈78.4%，η₄≈83.3%，η₅≈88.9%，
分析1、2、3數(shù)據(jù)可知，同一個滑輪組提起的物質(zhì)相等，物體上升的高度相等，滑輪組的機械效率相等，故滑輪組的機械效率與物體上升的高度無關(guān)；
分析2、4、5數(shù)據(jù)可知，同一個滑輪組提起物體上升的高度相同，物重越大，滑輪組的機械效率越高，故滑輪組的機械效率隨所提物體重力的增大而增大；
（2）①由乙圖可知繩子的有效股數(shù)n=4，
拉力F=

1

n

（G_物+G_動）=

1

4

×（4N+2N）=1.5N；
②因為提升相同的重物，所以有用功保持不變，而由于增加動滑輪使得克服動滑輪的重力所做的額外功變多，故機械效率η會變小即η₁＜η₂．
故答案為：
（1）①78.4%；②物體上升的高度；所提物體重力；
（2）①1.5；②＜；小紅所用滑輪組的動滑輪的重力較大．