Question

14．小明做“測量滑輪組的機械效率”實驗，（忽略繩重和摩檫）實驗記錄結果如下表：

實驗次數	物重G/N	物體上升的高度h/cm	測力計的示數F/N	測力計移動的距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	15
3	6	8	3	24

（1）用如圖甲所示的滑輪組進行了前兩次實驗，分析1、2兩組數據可知，滑輪組的機械效率與物體被提升高度無關．
（2）他將此滑輪組改裝成如圖乙所示的繞法，提起同一物體時的機械效率將不變．
（3）若再用圖乙中的滑輪組，提起重為9N的物體此滑輪組的機械效率將增大．
（4）他用不同的滑輪組成如圖所示的滑輪組，提升重為6N的物體，得到第3組實驗數據測得機械效率與前兩次不同，其原因可能是動滑輪重力不同，造成了所做額外功不同．

Answer 1

分析 （1）分析1、2兩組的不同點，得出結論，滑輪組的效率與物體上升的高度無關；
（2）判斷機械效率的變化，關鍵判斷出有用功與總功的比值變化；
（3）被提升物體的重力越大，有用功在總功中所占的比值越大，機械效率越高；
（4）滑輪組的機械效率與動滑輪的重力有關，動滑輪越重，同種情況下，所做額外功越多，滑輪組的機械效率越低．

解答 解：（1）η₁=$\frac{G{h}_{1}}{F{s}_{1}}$×100%=$\frac{6N×0.03m}{2.5N×0.09m}$×100%=80%；
η₂=$\frac{G{h}_{2}}{F{s}_{2}}$×100%=$\frac{6N×0.05m}{2.5N×0.15m}$×100%=80%；
1、2兩組數據，被提升物體的重力相同，物體被提升的高度不同，機械效率相同，可知，滑輪組的機械效率與物體被提升的高度無關；
（2）改變滑輪組的繞線方法，相同情況所做有用功和額外功相同，機械效率不變；
（3）提起重為9N的物體，相同情況下有用功增多，此滑輪組的機械效率將增大；
（4）用不同的滑輪組成滑輪組，由于額外功不同，所以機械效率變化．
故答案為：（1）物體被提升高度；（2）不變；（3）增大；（4）動滑輪重力不同，造成了所做額外功不同．

點評 本題考查了滑輪組的組裝、求效率、實驗數據分析，應用控制變量法分析表中實驗數據、應用效率公式即可正確解題．