Question

3．小靜測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率，使用如圖所示的裝置，圖中鉤碼重2N，豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)使鉤碼勻速?gòu)膱D甲上升到圖乙的位置，上升過(guò)程中彈簧測(cè)力計(jì)的指針一直指在圖丙所示的刻度．
（1）請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)表格填寫完整：

鉤碼重G（N）	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m）	有用功 W有（J）	總功 W總（J）	機(jī)械效率 η
2	0.8	0.1	0.3	0.2	0.24	83.3%

（2）小靜繼續(xù)利用如圖丁研究提高滑輪組的機(jī)械效率的方法，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表，

鉤碼重G（N）	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m）	有用功 W有（J）	總功 W總（J）	機(jī)械效率 η
4	1.5	0.1	0.3	0.4	0.54	88.9%
6	2.2	0.1	0.3	0.6	0.66	90.9%

由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：使用同樣的滑輪組，提起的鉤碼越重，滑輪組的機(jī)械效率越高．
（3）若小靜改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，如圖丁，則彈簧秤的示數(shù)將變�。ㄌ钭兇�、變小、不變）；但由于動(dòng)滑輪自重增大，對(duì)動(dòng)滑輪所做的額外功增大（選填“增大”或“減小”），此時(shí)滑輪組機(jī)械效率將變�。ㄌ钭兇蟆⒆冃�、不變）．

Answer 1

分析 （1）在讀取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)圖中鉤碼和繩子自由端在提升前后的高度之差來(lái)得出其被提升的高度，讀取彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要看清分度值，通過(guò)公式W_有=Gh和W_總Fs求出有用功和總功，最后通過(guò)公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出機(jī)械效率；
（2）用同樣的滑輪組，額外功相同，被提升的物體越重，所做的有用功越多，有用功占總共功的比值越大，則機(jī)械效率越高；
（3）①改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)多了，比以前更省力；
②影響滑輪組機(jī)械效率的因素有被提升物體的重力、動(dòng)滑輪重力、繩子重力和摩擦等，提升物體重力不變，動(dòng)滑輪重力增大了，機(jī)械效率減小了．

解答 解：
（1）①由丙圖可知，彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.1N，拉力F=0.8N，
②由甲乙兩圖可知，物體上升的高度h=0.1m，
③滑輪組繩子的有效股數(shù)n=3，
繩子自由端移動(dòng)的距離s=nh=3×0.1m=0.3m，
④有用功W_有=Gh=2N×0.1m=0.2J，
⑤總功W_總=Fs=0.8N×0.3m=0.24J，
⑥滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{0.2J}{0.24J}$≈83.3%，
如下表所示：

鉤碼重G（N）	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F（N）	鉤碼上升高度h（m）	彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（m）	有用功 W有（J）	總功 W總（J）	機(jī)械效率 η
2	0.8	0.1	0.3	0.2	0.24	83.3%

（2）從表格中數(shù)據(jù)可以看出，提升物體的重力逐漸變大，其機(jī)械效率逐漸增大，故可以得出：使用同一滑輪組提升重物時(shí)，被提升物體所受重力越大，滑輪組的機(jī)械效率越高；
（3）改用二個(gè)動(dòng)滑輪二個(gè)定滑輪來(lái)提升原來(lái)的重物，與動(dòng)滑輪相連的繩子段數(shù)n多了，根據(jù)滑輪組的省力公式F=$\frac{1}{n}$G_總可知，比以前更省力了，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小了；提升物體重力不變，動(dòng)滑輪重力增大了，克服動(dòng)滑輪重力做的額外功增大了，所以機(jī)械效率變小了．
故答案為：（1）見上表；（2）高；（3）變小；增大；變�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，涉及到物體上升高度和彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，繩子拉力和有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，判斷滑輪組效率如何變化，應(yīng)用效率公式即可正確解題．