Question

13．在“測定滑輪組機械效率”實驗中：
（1）在拉動彈簧測力計時，應注意使彈簧測力計做勻速直線運動．
（2）小宇同學用同一滑輪組測得下表的兩組數(shù)據(jù)，則表中h₁=0.10m，η₁=80%，η₂=85.7%；
（3）從實驗數(shù)據(jù)和計算結果可以看出，用同一個滑輪組，所掛鉤碼越重，滑輪組的機械效率就越高；

實驗次數(shù)	鉤碼重 G（N）	拉力 F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧秤提升距離H（m）	機械效率η
1	2.0	0.5	h1	0.50	η1
2	3.0	0.7	0.12	0.60	η2

（4）若用如圖所示（a）、（b）滑輪組來提升同一個鉤碼，它們的機械效率較大的是a．

Answer 1

分析 （1）為了準確測量拉力，需豎直向上勻速拉動測力計；
（2）根據(jù)第二組鉤碼上升高度與測力計上升高度的關系，判斷出承擔物重的繩子段數(shù)，便可得出h₁的大小；
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算出滑輪組機械效率的大�。�
（3）分析表格中數(shù)據(jù)得出機械效率與物重的關系；
（4）有用功相同，額外功越多，滑輪組的機械效率越低．

解答 解：（1）為了準確測量拉力大小，應注意使彈簧測力計做勻速直線運動；
（2）由第2組數(shù)據(jù)知，H=5h，可知滑輪組由5段繩子承擔物重；
則h₁=$\frac{1}{5}$×0.50m=0.10m；
η₁=$\frac{{G}_{1}{h}_{1}}{{F}_{1}{H}_{1}}$×100%=$\frac{2.0N×0.10m}{0.5N×0.50m}$×100%=80%；
η₂=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{H}_{2}}$×100%=$\frac{3.0N×0.12m}{0.7N×0.60m}$×100%≈85.7%；
（3）由表格中數(shù)據(jù)知，用同一個滑輪組，所掛鉤碼越重，滑輪組的機械效率就越高；
（4）圖a和b提升同一個鉤碼，所做有用功相同，b的動滑輪重力更大，所做額外功更多，機械效率更低，所以機械效率較大的是a．
故答案為：（1）勻速直線；（2）0.10m；80%；85.7%；高；（3）a．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，考查了實驗中應注意的問題，機械效率的計算，影響機械效率的因素等，難度適中．