Question

海南中学实验探究小组在“测定滑轮组机械效率”的实验中，第1、2、3次实验分别利用如图甲、乙、丙所示的装置，得到的实验数据如下表．

次数	钩码重G/N	钩码上升 高度h/m	有用功 W有/J	测力计 拉力F/N	测力计移动 距离S/m	总功 W总/J	机械效率η/%
1	2	0.1	0.2	0.9	0.3	0.27	74.1
2	4	0.1	0.4	1.6	0.3	0.48	83.3
3	4	0.1	0.4	1.1	0.5	0.55

（1）填写第3次实验中的机械效率．
（2）比较第1次实验和第2次实验，可得结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率

 

．
（3）比较第2次实验和第3次实验，可得结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率

 

．
（4）如果绳重和摩擦不计，丙图中提升的钩码重为4N时，测力计的拉力为1N，那么当提升的钩码重为9N时，该滑轮组的机械效率是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据第3次实验的数据，利用η=

W有

W总

即可求出机械效率；
（2）在第1次实验和第2次实验中，使用的滑轮组相同，但提升的重物不同，则机械效率也不同．
（3）在第2次实验和第3次实验中，提升的重物相同，而动滑轮的个数不同，则机械效率也不同．
（4）首先根据丙图确定承担物重的绳子段数，然后根据拉力和钩码重计算出动滑轮重；再根据机械效率的计算公式进行计算．

解答：解：
（1）第3次实验中，机械效率：η=

W有

W总

×100%=

0.4J

0.55J

×100%≈72.7%；
（2）比较甲、乙装置和第1次、第2次实验数据可知，装置相同，物重不同，机械效率不同，故得出的结论：使用同样的滑轮组，提升的钩码越重，滑轮组的机械效率越大；
（3）比较乙、丙装置和第2次、第3次实验数据可知，装置不同，物重相同，机械效率不同，故得出的结论：使用不同的滑轮组提升相同的重物时，动滑轮的个数越多，滑轮组的机械效率越小；
（4）根据丙图可知，n=5，则F₁=

1

5

（G₁+G_动），故G_动=5F₁-G₁=5×1N-4N=1N；
F₂=

1

5

（G₂+G_动）=

1

5

（9N+1N=）=2N，
故滑轮组的机械效率：η=

W有

W总

×100%=

G2h

F2s

×100%=

G2

5F2

×100%=

9N

5×2N

×100%=90%．
故答案为：（1）72.7；（2）越大；（3）越小；（4）90%．

点评：此实验主要是测滑轮组的机械效率，主要探究了影响滑轮组的机械效率的因素．知道物体越重，做的有用功越多，机械效率越高；动滑轮越多，所做的额外功越多，滑轮组的机械效率越低．