Question

某實驗小組在“測滑輪組機械效率”的實驗中得到的數據如下表所示，第1，2，3次實驗裝置分別如圖中的甲、乙、丙所示．

次數	鉤碼重G/N	鉤碼上升的高度h/m	有用功W有用/J	測力計拉力F/N	測力計移動距離s/m
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3
3	4	0.1		1.1	0.5

（1）比較第1次實驗和第2次實驗，可得結論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越______．
（2）第3次實驗中所做的有用功是______J，機械效率是______
（3）第3次實驗中動滑輪個數比第2次實驗多，動滑輪自重增大，對動滑輪所做的額外功______（選填“增大”或“減小”），因而，由第2、3次實驗可知：滑輪組的機械效率與______有關．
（4）綜合上述結論，提高機械效率的方法有增大有用功，______額外功（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）要解決此題，需要掌握被提升的物重對滑輪組機械效率的影響，相同的滑輪組額外功不變，被提升的物體越重，則有用功越多，所以機械效率越高．首先計算出1、2兩次的機械效率，然后根據鉤碼重與效率的關系得出結論．
（2）掌握有用功和機械效率的求法，知道W_有用=Gh；η==．
（3）要解決此題，需要掌握動滑輪的總重對滑輪組機械效率的影響，被提升的物重相同，有用功不變，動滑輪越重，所做的額外功越多，機械效率越低．
（4）需要掌握機械效率的概念，有用功與總功之比，同時要掌握總功為有用功與額外功之和．有用功在其中所占的比值越大，其效率越高．
解答：解：（1）1的效率為η₁==≈74.1%
2的效率為η₂==≈83.3%
1、2兩次相比，所用的滑輪組相同，2比1提升的鉤碼重，從計算解決可以看出，2的效率比1的高．所以可以得出使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機械效率越高．
故答案為：高．
（2）第3次實驗中所做的有用功是W_有用=Gh=4N×0.1m=0.4J
機械效率為：η₃==≈72.7%
故答案為：0.4；72.7%．
（3）在此實驗中，額外功主要是克服動滑輪重力做的功，動滑輪越重，所做的額外功越多．比較2、3次實驗，所提升物體的重力相同，3的動滑輪重大于2的動滑輪重，3的效率低于2的效率．所以可以看出滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關．
故答案為：增大；動滑輪的重．
（4）綜合上面實驗數據可以看出，在使用滑輪組時，所做的有用功越多、額外功越少，則滑輪組的機械效率越高．
故答案為：減小．
點評：此題是探究滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有用功、總功、機械效率的計算，首先要掌握各量的概念及計算公式．同時考查了動滑輪重、被提升的物體重對滑輪組機械效率的影響，知道被提升的物體越重、動滑輪的重力越小，則滑輪組的機械效率越高．