Question

小明和小紅一起進行了測定滑輪組機械效率的實驗
（1）他們事先通過討論，認為實驗中需要測量物重、物體被提升得高度、繩端移動得距離和______這四個物理量．實驗時還應該注意______拉動彈簧測力計．
（2）小明和小紅組裝了兩套裝置，其中一套裝置情況已經畫出，請你在另一套裝置上畫出繞線方法．
（3）他們先用其中一套進行了實驗，記錄數據如下表請你完成表格中空格．

次數	物重G/N	拉力/N	物體被提升得高度h/m	繩端移動距離s/m	機械效率
1	2	0.9	0.1	0.3
2	4	1.6	0.2		83.3%

（4）小明和小紅分析表中數據，得出同一滑輪組提升物體越重機械效率越______填（高/低）．你認為他們的結論______（填可信/不可信），理由是______．
（5）小明和小紅又用另一套裝置進行了實驗，發現提升同樣的重物，兩套裝置的機械效率______（填“相同”或“不同”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）測定滑輪組的機械效率，要測量物重、物體升高的距離、拉力、拉力移動的距離，求出有用功和總功，計算機械效率，測定滑輪組的機械效率時，要豎直方向上勻速直線拉動彈簧測力計．
（2）由表格中物體升高的距離和繩子自由端移動的距離，判斷承擔物體的繩子的段數，繞滑輪組．
（3）物重、物體升高的距離、拉力、拉力移動的距離，求出有用功和總功，計算機械效率．
（4）同一滑輪組，提起的物體越重，有用功在總功中占的比較越大，滑輪組的機械效率越高．
（5）提起同樣的重物，動滑輪的重不同，有用功在總功中占的比例不同，滑輪組的機械效率不同．
解答：解：（1）測定滑輪組機械效率的實驗，需要測量物重、物體被提升得高度、繩端移動得距離和拉力四個物理量．
實驗時，在豎直方向上勻速直線拉動彈簧測力計．
（2）先用其中一套進行了實驗，物體升高0.1m，繩端移動0.3m，所以物體有三段繩子承擔，滑輪繞法如圖．

（3）W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J．
W_總=Fs=0.9N×0.3m=0.27J．
η===74.1%．
η'====83.3%．
所以s'=0.6m．
（4）同一滑輪組提起2N物體時，滑輪組的機械效率是74.1%，當提起4N物體，滑輪組的機械效率是83.3%，所以同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．
當同一滑輪組，提起的物體越重，有用功在總功中占的比例越大，機械效率越高．
（5）甲乙兩個滑輪組，不計繩重和摩擦，乙滑輪組的動滑輪重，有用功相同時，乙滑輪組的額外功大，有用功在總功中占比較小，機械效率低．所以提起相同的物體時，滑輪組的機械效率不同．
故答案為：（1）拉力；勻速豎直；（2）如上圖；（3）74.1%；0.6；（4）高；可信；提起的物體越重，有用功在總功中占的比例越大，機械效率越高；（5）不同．
點評：滑輪組的機械效率跟動滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關系．
同一滑輪組，提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高．