Question

【題目】物理興趣小組在測量滑輪組機械效率實驗中，利用如圖所示的滑輪組進行了4次測量，測得數據如表所示．

次數	鉤碼所受的重力G/N	鉤碼提升高度h/m	拉力F/N	繩端移動距離s/m	機械效率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）實驗中應盡量 勻速向上拉動彈簧測力計；

（2）第3次實驗測量的機械效率為 %；

（3）比較1、2兩次實驗，小組同學發現：同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度 ，比較第1、4次實驗數據可知，同一滑輪組， 越大，機械效率越高．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”），由此可見機械效率提高的原因是 ．

Answer 1

【答案】（1）豎直；

（2）60.6；

（3）無關；物重；增大；增大了物重

【解析】

試題分析：（1）只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數穩定；

（2）根據η=×100%=×100%求出第3次實驗測量的機械效率；

（3）①分析1、2兩次實驗數據得出同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度的關系；

②利用控制變量法分析1、4次實驗數據得出影響滑輪組機械效率的因素；

③根據W額=W總﹣W有=Fs﹣Gh計算3、4兩次實驗的額外功的大小，從而分析提高機械效率辦法．

解：（1）實驗中應該豎直向上勻速拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定，便于讀數；

（2）第3次實驗測量的機械效率：

η=×100%=×100%=×100%≈60.6%；

（3）①分析1、2兩次實驗數據可知，提升物體的重力不變，改變物體提升的高度，滑輪組的機械效率相等，故可得結論：同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關；

②分析1、4兩次實驗數據可知，提升物體的重力不同，而提升的高度相同，滑輪組的機械效率不同，且物體重力越大，滑輪組的機械效率越大，故可得結論：同一滑輪組，物重越大，機械效率越高；

③由W額=W總﹣W有=Fs﹣Gh可得，3、4兩次實驗的額外功分別為：

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

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，即機械效率增大．

故答案為：

（1）豎直；

（2）60.6；

（3）無關；物重；增大；增大了物重．