Question

【題目】物理興趣小組在測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，利用如圖所示的滑輪組進(jìn)行了 4 次測(cè)量，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表所示。

次數(shù)	鉤碼所受的重力 G/N	鉤碼提升高度 h/m	拉力 F/N	繩端移動(dòng)距離 s/m	機(jī)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	60.6%
4	4	0.1	2.0	0.3

(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上______拉彈簧測(cè)力計(jì)；

(2)第 4 次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的機(jī)械效率為______；

(3)比較______兩次實(shí)驗(yàn)，小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)：同一滑輪組的機(jī)械效率與重物被提升高度無關(guān)；比較 3、4 兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，___________越大，機(jī)械效率越高，第 4 次拉力做的額外功與第 3 次相比___________(選填“增大”“減小”或“不變”)；

(4)由此可見機(jī)械效率提高的原因是______。

Answer 1

【答案】勻速 66.7% 1、2 物重 增大 對(duì)于同一滑輪組，增大被提升物體的重力，有用功增大的比例比額外功增大的比例大

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，以保證拉力大小恒定，便于讀數(shù)。

（2）由表格第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，機(jī)械效率大小為：

η=W有/W總×100%=Gh/Fs×100%=(4N×0.1m)/(2.0N×0.3m)×100%≈66.7%；

（3）探究滑輪組的機(jī)械效率與重物被提升高度關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制其他因素不變，只改變物體被提高高度，由表格數(shù)據(jù)可知，應(yīng)比較1、2兩次實(shí)驗(yàn)；比較第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；根據(jù)W額=W總W有=FsGh，W額3=F3sG3h=1.1N×0.3m2N×0.1m=0.13J，W額4=F4sG4h=2.0N×0.3m4N×0.1m=0.2J，所以第4次拉力做的額外功與第3次相比增大了0.07J；

（4）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，有用功增加比額外功增加多得多，從而使有用功占總功的比值變大，即機(jī)械效率增大，即對(duì)于同一滑輪組，增大被提升物體的重力，有用功增大的比例比額外功增大的比例大。