Question

8．在“測量滑輪組的機械效率”的實驗中，某組同學用同樣的滑輪安裝了如圖甲、乙所示的滑輪組，實驗測得的數據如表所示．

次數	物體的重力G/N	提升高度h/m	拉力 F/N	繩端移動的距離s/m	機械效率 η
1	2	0.1	1	0.3	66.7%
2	3	0.1	1.4	0.3	71.4%
3	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
4	2	0.1	1.5	0.2

（1）表格內的第4次實驗中應補充的數據是66.7%（結果精確到0.1%）．這次數據是用圖中甲（填“甲”或“乙”）所示的滑輪組測得的．
（2）分析比較第1、2、3次實驗數據，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高．某同學認為，使用相同的滑輪所組成的滑輪組提升同一個重物時，越省力的滑輪組機械效率越大，他的想法正確嗎？不正確，表格中第1和4兩次的數據就可以說明你的判斷依據．
（3）實驗中應該沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，如果在靜止時讀出測力計拉力大小，所計算得機械效率比實際效率高（填“高”或“低”）．

Answer 1

分析 （1）根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出第4次實驗的機械效率；然后根據s=nh求出提升物體繩子的條數，從而確定滑輪組的裝置；
（2）比較第1、2、3次實驗數據，鉤碼升高的距離相同，繩子自由端移動的距離相同，說明使用的是同一裝置，所做的額外功相同，提起的重物不同，機械效率不同據此得出結論；
根據實驗數據，分析被提升物體重力相同，承擔物重的繩子段數不同的情況．
（3）實驗中應沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計；
彈簧測力計靜止時，由于沒有了摩擦，額外功變小，在有用功不變的情況下，機械效率就會變大．

解答 解：（1）第4次實驗的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{2N×0.1m}{1.5N×0.2m}$×100%≈66.7%；
由s=nh可得，n=$\frac{s}{h}$=$\frac{0.2m}{0.1m}$=2，而圖乙中提升物體繩子條數為2，故選擇裝置乙；
（2）比較第1、2、3次實驗數據可知，對于同一滑輪組，物重越大，滑輪組的機械效率越高；
比較第1、4次實驗數據可知，第1次比第4次省力，但兩次的機械效率卻相同，所以該同學的看法是錯誤的．
（3）實驗中應該沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，如果在靜止時讀出測力計拉力大小，由于沒有了摩擦，額外功變小，在有用功不變的情況下，機械效率就會變大．
故答案為：（1）66.7%；甲；（2）高；不正確；1；4；（3）豎直；勻速；高．

點評 本題考查了探究影響滑輪組機械效率因素的實驗，要知道物體越重，做的有用功越多，機械效率越高；動滑輪越多，所做的額外功越多，滑輪組的機械效率越低．