Question

浩文和虞勇同學(xué)用圖甲所示的滑輪組進(jìn)行了“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下表后，通過分析與處理數(shù)據(jù)，探究得出了以下結(jié)論．

實(shí)驗(yàn) 序號(hào)	物重 G/N	物體上 升的高 度h/cm	測(cè)力計(jì) 的示數(shù) F/N	測(cè)力計(jì)移 動(dòng)的距離 s/cm	機(jī)械效 率η
1	2	5	0.9	15	74.1%
2	2	10	0.9	30	74.1%
3	4	10	1.7	30	78.4%
4	6	10	2.5	30

（1）滑輪組的機(jī)械效率與物體上升的高度

 

，與所提物體的重力大小

 

（均選填“有關(guān)”或“無關(guān)”），提升的物體越重，機(jī)械效率越

 

；
（2）只要滑輪組結(jié)構(gòu)一定，繞動(dòng)滑輪知道n股細(xì)繩，測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)器材就可以不需要

 

（填一種測(cè)量工具名稱），且機(jī)械效率的表達(dá)式通式為η=

 

（用本題中有關(guān)字母表示），并算出第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為

 

；
（3）他們換用圖乙所示裝置再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，又發(fā)現(xiàn)：把同一重物提升相同高度，比用甲裝置要做更

 

（選填“多”或“少”）的額外功，所以機(jī)械效率會(huì)更

 

（選填“高”或“低”）．

Answer 1

分析：（1）分析1、2數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提升相同的重物、上升的高度不同時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率相同；分析2、3數(shù)據(jù)可知同一滑輪組提升不同的重物、上升相同的高度時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率不同；據(jù)此得出結(jié)論；
（2）根據(jù)機(jī)械效率的變形公式可知需要的測(cè)量工具；滑輪組效率為有用功與總功的比值，有用功為克服物體重力做的功，總功為拉力做的功；把第4次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)代入求出機(jī)械效率；
（3）物體的重力相同，動(dòng)滑輪的重力越大，機(jī)械效率越低．

解答：解：（1）由1、2數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，提升物體的重力不變，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)；由2、3數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組的機(jī)械效率與物體的重力有關(guān)，并且物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越大；
（2）由η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

可知，已知提升物體繩子的股數(shù)時(shí)，只需要測(cè)量G和F，因此測(cè)量工具只需要彈簧測(cè)力計(jì)，不需要刻度尺；故機(jī)械效率的表達(dá)式通式為η=

G

nF

；
第4次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為η=

W有

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

6N×0.1m

2.5N×0.3m

×100%=80%．
（3）乙圖動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)增多，所以所做額外功更多，有用功不變，總功變大，因此機(jī)械效率會(huì)更低．
故答案為：（1）無關(guān)；有關(guān)；大；（2）刻度尺；

G

nF

；80%；（3）多；低．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算、影響滑輪組機(jī)械效率的兩個(gè)因素：物重和動(dòng)滑輪的重力．