Question

某學習小組使用幾個相同的滑輪分別進行機械效率的測定，如圖所示．他們將測得鉤碼重G、拉力F、鉤碼上升的高度h、測力計移動的距離s，并將計算出的有用功W_有用、總功W_總和機械效率η數據一并記入下表：

次序	G/N	F/N	h/m	s/m	W有用/J	W總/J	η
1	2	2.1	0.1	0.1	0.2	0.21	95.2%
2	2	1.2	0.1	0.2	0.2	0.24	83.3%
3	2	0.9	0.1	0.3	0.2	0.27	★

（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上

勻速

拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數；
（2）表格實驗3中的數據★=

74.1%

；
（3）比較第1、2次實驗，發(fā)現第2次的機械效率較低，主要原因是

動滑輪有重力

；
（4）比較第2、3次實驗，影響這兩次實驗機械效率不同的主要因素是

摩擦

，使用滑輪組的優(yōu)點是

可以省力或改變用力的方向

．

Answer 1

分析：（1）當彈簧測力計沿豎直方向勻速運動時，拉力做的功轉化物體的重力勢能，不改變物體的動能．
（2）根據表中實驗數據，應用效率公式求出滑輪組的效率．
（3）實驗1、2的最大不同是滑輪的性質不同，1為定滑輪，2為動滑輪，而動滑輪的重是產生額外功的主要原因之一，據此可進行分析；
（4）實驗2、3中雖然承擔物重的繩子的段數不同，但這不是影響機械效率的主要原因，這里主要原因應該是滑輪組不同的組成，使摩擦的大小發(fā)生了改變，從而影響了機械效率；滑輪組的優(yōu)點有兩個方面，即可以省力，有時也可同時改變用力方向．

解答：解：（1）在實驗中，測繩端拉力F時，應盡量豎直向上勻速拉動彈簧測力計且在拉動過程中讀數．
（2）由表中實驗數據可知，第三次實驗時滑輪組的機械效率：
η₃=

W3有

W3總

×100%=

0.2J

0.27J

×100%≈74.1%；
（3）讀圖可知，第2次實驗中滑輪為動滑輪，因此，由于動滑輪重力的存在，使額外功增加，機械效率降低；
（4）讀圖可知，第2、3兩次實驗相比較，滑輪組的繞繩方法不同，使得其摩擦力的大小不同，這是造成其機械效率不同的主要因素；使用滑輪組可以省力，也可以改變用力的方向．
故答案為：（1）勻速；（2）74.1%；（3）動滑輪有重力；（4）摩擦；可以省力或改變用力的方向．

點評：本實驗是探究滑輪組機械效率的基本實驗，主要掌握機械效率公式的合理運用和影響機械效率大小的因素分析．要明確：影響機械效率大小的因素主要有三方向，分別是動滑輪的重力、摩擦、繩重，據此結合實驗圖可對題目中的考查內容做出正確的判斷．