Question

20．在探究“測滑輪組機械效率”的實驗中，王紅用如圖甲所示的滑輪組進行了三次實驗，實驗數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	物重 G/N	物體上升的高度h/cm	測力計的示數(shù)F/N	甲測力計移動的距離s/cm
1	6	3	2.5	9
2	6	5	2.5	17
3	6	8	2.5	24

（1）在實驗中，測量繩端拉力F時，應盡量豎直勻速向上拉動彈簧測力計．
（2）第3次實驗中滑輪組的機械效率是80%；
（3）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可得出的結論：滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關；
（4）李亮在王紅實驗的基礎上多使用一個滑輪組也做了實驗，如圖乙所示：
①李亮多使用一個滑輪，目的是為了改變拉力的方向
②當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，若忽略繩重及摩擦，乙圖的機械效率與甲圖比將不變（選填“增大”“減小”或“不變”）

Answer 1

分析 （1）只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)穩(wěn)定；
（2）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，應用機械效率公式求出滑輪組的機械效率；
（3）分析三次實驗數(shù)據(jù)得出同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度的關系；
（4）①定滑輪不能省力，只能改為力的方向，據(jù)此判斷；
②計算滑輪組的機械效率時，若忽略繩重及摩擦，則額外功就是提升動滑輪所做的功，在有用功不變的情況下，即可判斷機械效率的情況．

解答 解：
（1）實驗中應該豎直向上勻速拉動彈簧測力計，以保證拉力大小恒定，便于讀數(shù)；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，第3次實驗時，滑輪組的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{6N×0.08m}{2.5N×0.24m}$×100%=80%；
（3）分析3次實驗數(shù)據(jù)可知，提升物體的重力不變，改變物體提升的高度，滑輪組的機械效率相等，故可得結論：同一滑輪組的機械效率與重物被提升高度無關；
（4）①由于定滑輪不能省力，只能改為力的方向，故增加一個定滑輪目的是為了改變施力的方向；
②忽略繩重與摩擦，提升重物時，要克服動滑輪做額外功，由兩圖示滑輪組可知，兩滑輪組的動滑輪相同，
當這兩位同學使用各自的滑輪組提升相同的重物時，克服動滑輪重力做的額外功相同，做的有用功相等，總功相等，則兩滑輪組的效率相同．
故答案為：（1）勻速；（2）80%；（3）重物被提升高度；（4）①拉力的方向；②不變．

點評 本題考查了探究影響滑輪組機械效率因素的實驗，要注意滑輪組的機械效率跟提起的物重、動滑輪的重、繩子的重、摩擦有關，跟物體升高的距離，繩子的繞法無關．