Question

【题目】物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中，利用如图所示的滑轮组进行了4次测量，测得数据如表所示．

次数	钩码所受的重力G/N	钩码提升高度h/m	拉力F/N	绳端移动距离s/m	机械效率η
1	1	0.1	0.7	0.3	47.6%
2	1	0.2	0.7	0.6	47.6%
3	2	0.1	1.1	0.3
4	4	0.1	2.0	0.3	66.7%

（1）实验中应尽量 匀速向上拉动弹簧测力计；

（2）第3次实验测量的机械效率为 %；

（3）比较1、2两次实验，小组同学发现：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度 ，比较第1、4次实验数据可知，同一滑轮组， 越大，机械效率越高．第4次拉力做的额外功与第3次相比 （选填“增大”、“减小”或“不变”），由此可见机械效率提高的原因是 ．

Answer 1

【答案】（1）竖直；

（2）60.6；

（3）无关；物重；增大；增大了物重

【解析】

试题分析：（1）只有匀速竖直向上拉动弹簧测力计，拉力大小不变，弹簧测力计的示数稳定；

（2）根据η=×100%=×100%求出第3次实验测量的机械效率；

（3）①分析1、2两次实验数据得出同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度的关系；

②利用控制变量法分析1、4次实验数据得出影响滑轮组机械效率的因素；

③根据W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh计算3、4两次实验的额外功的大小，从而分析提高机械效率办法．

解：（1）实验中应该竖直向上匀速拉动弹簧测力计，以保证拉力大小恒定，便于读数；

（2）第3次实验测量的机械效率：

η=×100%=×100%=×100%≈60.6%；

（3）①分析1、2两次实验数据可知，提升物体的重力不变，改变物体提升的高度，滑轮组的机械效率相等，故可得结论：同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度无关；

②分析1、4两次实验数据可知，提升物体的重力不同，而提升的高度相同，滑轮组的机械效率不同，且物体重力越大，滑轮组的机械效率越大，故可得结论：同一滑轮组，物重越大，机械效率越高；

③由W额=W总﹣W有=Fs﹣Gh可得，3、4两次实验的额外功分别为：

W额3=F3s﹣G3h=1.1N×0.3m﹣2N×0.1m=0.13J，W额4=F4s﹣G4h=2.0N×0.3m﹣4N×0.1m=0.2J，

所以第4次拉力做的额外功与第3次相比增大了0.07J；

W有3=G3h=2N×0.1m=0.2J，W有4=G4h=4N×0.1m=0.4J，有用功增大了0.2J．

由此可知，有用功增加比额外功增加多得多，从而使有用功占总功的比值变大，即机械效率增大．

故答案为：

（1）竖直；

（2）60.6；

（3）无关；物重；增大；增大了物重．