Question

8．小明和小强在测“滑轮组机械效率”的实验中，一同学组装好如图所示实验装置，他们分别记下了钩码和弹簧测力计的位置．
（1）实验时，小明匀速竖直向上拉动弹簧测力计，使钩升高，弹簧测力计读数为0.5N；同时小强也用刻度尺测出钩码被提升的高度为10cm，以上测量结果准确无误，其他被测物理量和计算数据记录如表：

钩码重G/N	弹簧测力计提升的高度x/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
1	0.2	0.1	0.1	100%

（2）小明和小强通过计算得出该滑轮组机械效率为100%，他们意识到出现了错误，请你帮他俩找出错误的原因：绳子自由端移动的距离应该是0.3m，不等于0.2m．
（3）该滑轮组的机械效率实际为66.7%．
（4）在实验中，若将钩码的重增加到6N，则该滑轮组的机械效率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）实验时应竖直匀速拉动测力计．
（2）由图示滑轮组求出滑轮组承重绳子的股数，然后确定绳子自由端移动的距离．
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出滑轮组的机械效率．
（4）根据影响滑轮组效率的因素分析答题．

解答 解：（1）小明在进行实验时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计，此时绳子的拉力等于测力计示数．
（2）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=3；
已知钩码上升高度h=0.1m，则测力计移动距离：s=nh=3×0.1m=0.3m，由表中实验数据可知，测力计移动距离为0.2m，测力计移动距离错误，从而导致滑轮组效率错误．
（3）滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{1N×0.1m}{0.5N×0.3m}$×100%≈66.7%．
（4）提升的钩码重增加到6N，有用功增加，有用功在总功中的比重增大，则该滑轮组的机械效率将变大．
故答案为：（1）匀速；（2）绳子自由端移动的距离应该是0.3m，不等于0.2m；（3）66.7%；（4）变大．

点评 此题是“测定滑轮组机械效率”的实验，本题考查了二力平衡的应用、滑轮组机械效率的计算以及影响机械效率的因素等，关键是根据滑轮组得出绳子的有效股数．