Question

小明和小红一起进行了测定滑轮组机械效率的实验
（1）他们事先通过讨论，认为实验中需要测量物重、物体被提升得高度、绳端移动得距离和______这四个物理量．实验时还应该注意______拉动弹簧测力计．
（2）小明和小红组装了两套装置，其中一套装置情况已经画出，请你在另一套装置上画出绕线方法．
（3）他们先用其中一套进行了实验，记录数据如下表请你完成表格中空格．

次数	物重G/N	拉力/N	物体被提升得高度h/m	绳端移动距离s/m	机械效率
1	2	0.9	0.1	0.3
2	4	1.6	0.2		83.3%

（4）小明和小红分析表中数据，得出同一滑轮组提升物体越重机械效率越______填（高/低）．你认为他们的结论______（填可信/不可信），理由是______．
（5）小明和小红又用另一套装置进行了实验，发现提升同样的重物，两套装置的机械效率______（填“相同”或“不同”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）测定滑轮组的机械效率，要测量物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离，求出有用功和总功，计算机械效率，测定滑轮组的机械效率时，要竖直方向上匀速直线拉动弹簧测力计．
（2）由表格中物体升高的距离和绳子自由端移动的距离，判断承担物体的绳子的段数，绕滑轮组．
（3）物重、物体升高的距离、拉力、拉力移动的距离，求出有用功和总功，计算机械效率．
（4）同一滑轮组，提起的物体越重，有用功在总功中占的比较越大，滑轮组的机械效率越高．
（5）提起同样的重物，动滑轮的重不同，有用功在总功中占的比例不同，滑轮组的机械效率不同．
解答：解：（1）测定滑轮组机械效率的实验，需要测量物重、物体被提升得高度、绳端移动得距离和拉力四个物理量．
实验时，在竖直方向上匀速直线拉动弹簧测力计．
（2）先用其中一套进行了实验，物体升高0.1m，绳端移动0.3m，所以物体有三段绳子承担，滑轮绕法如图．

（3）W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J．
W_总=Fs=0.9N×0.3m=0.27J．
η===74.1%．
η'====83.3%．
所以s'=0.6m．
（4）同一滑轮组提起2N物体时，滑轮组的机械效率是74.1%，当提起4N物体，滑轮组的机械效率是83.3%，所以同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高．
当同一滑轮组，提起的物体越重，有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高．
（5）甲乙两个滑轮组，不计绳重和摩擦，乙滑轮组的动滑轮重，有用功相同时，乙滑轮组的额外功大，有用功在总功中占比较小，机械效率低．所以提起相同的物体时，滑轮组的机械效率不同．
故答案为：（1）拉力；匀速竖直；（2）如上图；（3）74.1%；0.6；（4）高；可信；提起的物体越重，有用功在总功中占的比例越大，机械效率越高；（5）不同．
点评：滑轮组的机械效率跟动滑轮的重、绳重、摩擦、提起物体的重有关，跟滑轮组的绕法、物体升高的距离等都没有关系．
同一滑轮组，提起的物体越重，滑轮组的机械效率越高．