Question

15．在“得了滑輪組的機械效率”實驗中，小麗用如圖所示的同一滑輪組提升不同鉤碼的方法，分別做了甲、乙、丙3次實驗，實驗數據記錄如表：

實驗次數	鉤碼所受的重力 G/N	提升高度 h/m	拉力 F/N	繩端移動的距離 s/m	機械效率 η
1	2	0.05	1.0	0.15	66.7%
2	4	0.05	1.7	0.15	78.4%
3	6	0.05		0.15

（1）實驗中要勻速 拉動彈簧測力計，使鉤碼升高．
（2）計算、分析以上裝置中和表格中三組實驗數據，寫出計算分析過程并得出：同一滑輪組的機械效率與哪個因素的具體關系．
（3）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變（變大/變小/不變）．

Answer 1

分析 （1）在實驗中要豎直向上緩慢、勻速拉動測力計．
（2）讀出測力計的示數；根據機械效率的公式分析．
（3）在不計摩擦及繩重情況下，有用功就是提升重物所做的功，額外功就是提升動滑輪所做的功，根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$進行分析．

解答 解：
（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，測力計示數穩(wěn)定，便于讀數；
（2）由圖知，測力計的分度值為0.2N，測力計示數為2.4N；
第3次實驗中，滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.05m}{2.4N×0.15m}$×100%≈83.3%；
由表中實驗數據可知，同一滑輪組提起的物體越重，滑輪組的機械效率越高，所以同一滑輪組的機械效率主要與提起物體的重力有關．
（3）若將此滑輪組換一種繞繩方法，動滑輪的重不變，不計摩擦及繩重，
則機械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh{+G}_{輪}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{輪}}$；
所以，提升相同的物體時，滑輪組的機械效率不變．
故答案為：（1）勻速；（2）機械效率與提起物體的重力有關，物體重力越大，機械效率越高；（3）不變．

點評 此題是測量滑輪組的機械效率，主要考查了有關機械效率的計算及影響滑輪組機械效率的因素，要理解并熟記．