Question

4．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，某同學用如圖所示的滑輪組分別做了三次實驗，第1、2、3次實驗裝置分別是圖中的甲、乙、丙所示，實驗數據記錄如表：

實驗 序號	鉤碼 重/N	鉤碼上升 的高度/m	彈簧測力計的示數/N	彈簧測力計移動的距離/m	機械 效率
1	4	0.3	1.8	0.9	74.1%
2	8	0.3	3.2	0.9	83.3%
3	8	0.3	2.2	1.5

（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計．在第3次實驗中滑輪組機械效率是72.7%；
（2）通過比較第1次和第2次實驗數據，可得出結論：使用同一滑輪組，通過使用增加物體重量的方法，可以提高滑輪組的機械效率；
（3）通過比較第2次和第3次實驗數據，可得出結論：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越小．

Answer 1

分析 （1）為準確測出拉力，應豎直向上勻速拉動彈簧測力計；根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第3次實驗中的機械效率；
（2）影響滑輪組機械效率的兩個主要因素：被提升的物體重力及動滑輪重，機械效率與物體被提升的高度無關；
（3）影響滑輪組機械效率的兩個主要因素：被提升的物體重力及動滑輪重．

解答 解：
（1）在實驗操作中應豎直向上勻速拉動彈簧測力計；
第3次實驗中滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{8N×0.3m}{2.2N×1.5m}$×100%=72.7%；
（2）比較第1次和第2次實驗數據，可得出結論：使用同一滑輪組，被提升的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越高；
（3）根據表中第2次實驗數據可知，彈簧測力計移動的距離是鉤碼上升的高度的3倍，所以第2次實驗是用圖乙所示滑輪組完成的；
根據表中第3次實驗數據可知，彈簧測力計移動的距離是鉤碼上升的高度的5倍，所以第3次實驗是用圖丙所示滑輪組完成的；
兩次提升的重物相同，第3次實驗動滑輪個數多，機械效率小，由此可得：使用不同的滑輪組提升相同的重物時，動滑輪的個數越多，滑輪組的機械效率越小．
故答案為（1）勻速；72.7%；（2）增加物體重量；（3）小．

點評 此題是測量滑輪組機械效率實驗，考查了s與h的關系應用，滑輪組機械效率的計算及變形應用，同時考查了影響滑輪組機械效率的因素．