Question

15．小夢(mèng)同學(xué)測(cè)滑輪組機(jī)械效率時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，小華同學(xué)對(duì)同一滑輪組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，得到了表中的數(shù)據(jù)：

項(xiàng)目 次數(shù)	1	2	3
鉤碼重G/N	4	6	8
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	a	3
繩端上移的距離s/m	0.3	b	0.3
機(jī)械效率η	74%	80%	c

（1）實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，要注意讓彈簧測(cè)力計(jì)沿著豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)．
（2）表格中a、b、c三處任選兩處填上數(shù)據(jù)，a處2.5；b處0.3；c處89%．
（3）用滑輪組提升重物的機(jī)械效率小于1是因?yàn)橐�克服�?dòng)滑輪的自重做額外功（填出一條即可）．
（4）如果繼續(xù)增大鉤碼的重量，不計(jì)摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率將變大（“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）用滑輪組豎直拉動(dòng)物體時(shí)，繩端要豎直向上或向下做勻速直線拉動(dòng)；
（2）根據(jù)s=nh求出繩端上移的距離，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%求出第二次的拉力和第三次滑輪組的機(jī)械效率；
（3）額外功是指不是目的但不得不做的功，由此分析；
（4）分析表格中數(shù)據(jù)可知，用同一個(gè)滑輪組提升物體時(shí)，物重越大，效率越高．

解答 解：
（1）實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，要注意讓彈簧測(cè)力計(jì)沿著豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）由圖可知，通過(guò)動(dòng)滑輪繩子段數(shù)n=3，
第二次實(shí)驗(yàn)中，繩子自由端移動(dòng)的距離s₂=nh=3×0.1m=0.3m，即b=0.3；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%
第二次實(shí)驗(yàn)中：80%=$\frac{{G}_{2}h}{{F}_{2}{s}_{2}}$×100%=$\frac{6N×0.1m}{{F}_{2}×0.3m}$×100%，
解得F₂=2.5N，即a=2.5；
第三次實(shí)驗(yàn)中：η₃=$\frac{{G}_{3}h}{{F}_{3}{s}_{3}}$×100%=$\frac{8N×0.1m}{3N×0.3m}$×100%≈89%，即c=89%；
（3）使用滑輪組時(shí)，克服動(dòng)滑輪重、繩重和摩擦所做的功是額外功；
（4）由表格數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組提起的物體越重，機(jī)械效率越高．
故答案為：（1）勻速；（2）2.5；0.3；88.9%；（3）動(dòng)滑輪的自重；（4）變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有用功、總功、滑輪組效率的計(jì)算，要注意使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機(jī)械效率變大．