Question

某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，第l、2、3 次實(shí)驗(yàn)裝置分別如下圖中的所示，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)	鉤碼重G/N	鉤碼上升高度h/m	有用功 W 有/J	測(cè)力計(jì)拉力 F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m	總功 W總/J	機(jī)械效率 h
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1%
2	4	0.1	0.4	l.6	0.3	0.48	83.3%
3	4	0.1		1．l	0.5	0.55

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，必須豎直向上

勻速

提起彈簧測(cè)力計(jì)；本實(shí)驗(yàn)需要的測(cè)量工具是

彈簧測(cè)力計(jì)

和

刻度尺

．
（2）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，可得結(jié)論：使用同樣的滑輪組，

提起的鉤碼越重

，可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
（3）第3次實(shí)驗(yàn)中所做的有用功是

0.4

J，機(jī)械效率是

72.7%

．
（4）第3次實(shí)驗(yàn)中動(dòng)滑輪個(gè)數(shù)比第2次實(shí)驗(yàn)多，動(dòng)滑輪自重增大，對(duì)動(dòng)滑輪所做的額外功

增加

（選填“增加”或“減小”）．因而，由第2、3 次實(shí)驗(yàn)可知：滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪自重大小有關(guān)
（5）綜合上述結(jié)論，提高機(jī)械效率的方法有增大有用功，

減小

額外功（選填“增大”或“減小”）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)二力平衡的條件可知，只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才和拉力的大小相等；根據(jù)滑輪組的機(jī)械效率η=

W有

W總

=

Gh

Fs

確定本實(shí)驗(yàn)需要的測(cè)量工具．
（2）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)，鉤碼升高的距離相同，繩子自由端移動(dòng)的距離相同，說(shuō)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(jī)械效率不同據(jù)此得出結(jié)論．
（3）根據(jù)W=Gh求出第3次實(shí)驗(yàn)的有用功，根據(jù)機(jī)械效率公式求出效率的大小．
（4）提起的重物相同，升高的距離相同，有用功相同，動(dòng)滑輪越重，額外功增大，總功增大，機(jī)械效率越�。�所以滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重有關(guān)．
（5）綜合上述結(jié)論，即可得出提高滑輪組機(jī)械效率的方法．

解答：解：（1）①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)該豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)根據(jù)二力平衡的條件可知，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和拉力的大小相等；
②測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率需要測(cè)量物體的重力G、物體上升的高度h、繩端拉力F、繩端移動(dòng)的距離s．所以需要用到彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺．
（2）比較第1次實(shí)驗(yàn)和第2次實(shí)驗(yàn)可知，使用的是同一個(gè)滑輪組，第一次提起2N的物體，第二次提起4N的物體，其他的條件相同，第一次的機(jī)械效率是74.1%，第二次的機(jī)械效率是83.3%，所以，使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（3）第3次實(shí)驗(yàn)中：
W_有=Gh=4N×0.1m=0.4J，
W_總=0.55J，
∴η=

W有

W總

=

0.4J

0.55J

≈72.7%．
（4）由實(shí)驗(yàn)2、3得，有用功相同，總功增大，額外功增大，機(jī)械效率降低；所以滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重有關(guān)．
（5）綜合上述結(jié)論，提高機(jī)械效率的方法有增大有用功，減小額外功．
故答案為：（1）勻速；彈簧測(cè)力計(jì)；刻度尺；（2）提起的鉤碼越重；（3）0.4；7.7%；（4）增加；（4）減�。�

點(diǎn)評(píng)：本題考查了探究影響滑輪組機(jī)械效率因素的實(shí)驗(yàn)，要知道物體越重，做的有用功越多，機(jī)械效率越高；動(dòng)滑輪越多，所做的額外功越多，滑輪組的機(jī)械效率越低．