Question

如图所示，是用来测量滑轮组机械效率的实验装置：
（1）实验时要竖直向上

 

拉动弹簧测力计．
（2）若钩码总重6N，由图可知拉力为

 

N．若将钩码上升10cm，则弹簧测力计需向上移动

 

cm，该滑轮组的机械效率为

 

．
（3）实验结束后，在全班交流实验结果时，老师提出：如果各组所用滑轮和串绕绳子的方式不变，改变其它因素，是否会影响它的机械效率呢？大家积极思考，提出了各种猜想，概括起来有如下几种：
猜想1可能与匀速提升的速度大小有关；
猜想2可能与被提升的钩码重有关；
猜想3可能与匀速提升的速度大小和被提升的钩码重都有关；
猜想4可能与钩码被提升的高度有关．
小红和小华分别根据各自的猜想进行了探究，实验记录如下表：
①请帮助完成小华表中的一项计算；
②请根据她俩的实验记录，分别写出探究结果．
小红的实验记录：

小华的实验记录：

小红的探究结果是：

 

．
小华的探究结果是：

 

．

Answer 1

分析：（1）测滑轮组机械效率时，匀速提升才能使二力平衡，才能使读数等于绳子自由端的拉力；
（2）动滑轮有几段绳子承担，拉力移动的距离就是物体移动距离的几倍；根据公式η=

W有

W总

=

Gh

F S

，可求出机械效率．
（3）利用控制变量法，根据表中数据可得出结论．

解答：解：（1）如果不匀速提升，将会使读数不等于绳子自由端的拉力，影响计算，因此应该匀速拉动；
（2）拉力F=2N+0.4N=2.4N；
动滑轮有3段绳子承担，拉力移动的距离就是物体移动距离的3倍，因此弹簧测力计需向上移动30cm；
机械效率η=

W有

W总

=

Gh

F S

=

6N×0.1m

2.4N×0.3m

=83.3%
（3）机械效率η=

W有

W总

=

Gh

F S

=

8N×0.1m

3.2N×0.3m

=83.3%
小红改变了提升的速度，但机械效率不变，因此小红的探究结果：滑轮组的机械效率和物体提升速度无关；
小华改变了物体的重力，机械效率变大，因此小华的探究结果：滑轮组的机械效率与所挂物体的重力有关；
故答案：（1）匀速．
（2）2.4；30；83.3%．
（3）83.3%；
小红的探究结果：滑轮组的机械效率和物体提升速度无关；
小华的探究结果：滑轮组的机械效率与所挂物体的重力有关．（或同一滑轮组，所提物体越重，其机械效率越高）

点评：滑轮组的机械效率与物体重力、摩擦力、机械本身重力有关．要提高机械效率，应尽量减小摩擦和机械本身重力的同时，最大限度的增加被吊物体重力．