Question

15．在測滑輪組機械效率的實驗中，同學們利用如圖所示的實驗裝置完成了該實驗，表是兩個實驗小組的實驗記錄：

實驗小組	鉤碼重/N	動滑輪重G/N	拉力F/N	機械效率η
1	1.5	0.3	0.7	71.4%
2	1.5	0.5	0.8

（1）請計算出第2實驗小組的機械效率，并填寫在表中．
（2）分析以上實驗數(shù)據，可得出影響滑輪組機械效率的主要因素是動滑輪重力．
（3）李明在完成該實驗后猜想：同一滑輪組的機械效率可能還與鉤碼的重力有關，并設計一個正確的實驗方案．在實驗中李明必須控制不同B．（只填序號，選項唯一）
A．鉤碼的重力    B．動滑輪的重力    C．定滑輪的重力．

Answer 1

分析 （1）與動滑輪相連的繩子段數(shù)為3段，因此繩子自由端移動的距離是物體升高距離的3倍，根據滑輪組機械效率的計算公式計算出滑輪組的機械效率．
（2）分析表中數(shù)據，鉤碼重相同，動滑輪重不同，機械效率也不同．
（3）探究滑輪組的機械效率與鉤碼重力關系時，應當在動滑輪重力不變前提下，改變鉤碼重力．

解答 解：（1）有用功W_有用=Gh，總功W_總=Fs=F•nh，則滑輪組機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$=$\frac{1.5N}{0.8×3}$×100%=62.5%；
（2）滑輪組的機械效率與提升物體的重力、動滑輪重力、繩子重力及摩擦有關，從表中數(shù)據可以看出，影響滑輪組機械效率的因素是動滑輪重力，提升物體重力相同時，動滑輪越重，機械效率越低．
（3）采用控制變量法的思想，控制動滑輪重力相同（選用同一滑輪組），其具體步驟是：組成一個滑輪組，保持滑輪組的組合不變，改變鉤碼的重，分別測出各次的機械效率；比較它們機械效率的大小，得出結論．
故答案為：（1）62.5%；
（2）動滑輪重力；
（3）見上述步驟；B．

點評 使用滑輪組時，額外功主要消耗在克服動滑輪重力、繩子重力及摩擦上，增加鉤碼的重力，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，機械效率變大．