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，測得數據如下表所示．

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	60.6%
4	4	0.1	2.0	0.3

（1）實驗中應豎直向上 拉動彈簧測力計。

（2）第4次實驗測得的機械效率為 %。

（3）比較 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無關：比較第3、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）勻速；（2）66.7；（3）1、2；提起的物體重力；增大；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

【解析】

試題分析：（1）豎直向上勻速拉動彈簧測力計時可以保證拉力大小恒定，便于讀數；（2）由表格第4次實驗數據，機械效率大小為：η=W有/W總×100%=Gh/Fs×100%=4N×0.1m/2.0N×0.3m×100%≈66.7%；（3）比較1、2兩次實驗，可以用來探究滑輪組的機械效率與重物被提升高度關系；比較第3、4次實驗數據可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高；根據W額=W總﹣W有=Fs﹣Gh，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，故機械效率增大。