Question

17．在探究“滑輪組的機械效率”的試驗中，馬剛同學用如圖所示的同一滑輪組進行了三次實驗，實驗記錄如表：

序號	速度 （m/s）	鉤碼總重G（N）	鉤碼上升高度h（m）	測力計拉力F（N）	測力計移動距離S（m）	機械效率 （%）
1	0.2	2	0.1	0.8	0.3	83.3
2	0.2	3	0.1	1.1	0.3	90.9
3	0.4	2	0.2	0.8	0.6	83.3

（1）將實驗序號2、3所對應的機械效率填入相應表格中的空白處．
（2）根據以上實驗可得到的結論是：在滑輪組的繞繩子的方式不變時，機械效率與重物提升的速度無關．彈簧測力計的拉力方向應豎直向上，鉤碼應勻速上升；將圖中鉤碼減少一個，則滑輪組的機械效率將降低．

Answer 1

分析 （1）根據表中數據，由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%分別求機械效率；
（2）比較1、3次數據，找到相同的量和不同的量，分析機械效率與變化量的關系；
探究“滑輪組的機械效率”的試驗中，應沿豎直方向勻速向上拉動測力計；
了解增大機械效率的方法有二：一是增大有用功，即拉更重的重物；二是減小額外功，如減小摩擦、減輕動滑輪重．

解答 解：（1）根據表中數據，第2次的機械效率：
η₂=$\frac{{W}_{有2}}{{W}_{總2}}$=$\frac{{G}_{2}{h}_{2}}{{F}_{2}{s}_{2}}$=$\frac{3N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈90.9%；
第3次的機械效率：
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{總3}}$=$\frac{{G}_{3}{h}_{3}}{{F}_{3}{s}_{3}}$=$\frac{2N×0.2m}{0.8N×0.6m}$×100%≈83.3%，如下表所示：

序號	速度 （m/s）	鉤碼總重G（N）	鉤碼上升高度h（m）	測力計拉力F（N）	測力計移動距離S（m）	機械效率 （%）
1	0.2	2	0.1	0.8	0.3	83.3
2	0.2	3	0.1	1.1	0.3	90.9
3	0.4	2	0.2	0.8	0.6	83.3

（2）由表中1、3實驗數據可知，在滑輪組的繞繩方式不變時，機械效率與重物提升的速度無關；
彈簧測力計的拉力方向應豎直向上，鉤碼應勻速上升，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數才等于拉力大�。�
使用的滑輪組不變，則所做的額外功相同，將圖中鉤碼減少一個，被提升鉤碼的重力變小，有用功減小，則有用功在總功中占的比例減小，故滑輪組的機械效率降低．
故答案為：（1）如上表所示；（2）重物提升的速度；豎直向上；勻速；降低．

點評 本題探究“滑輪組的機械效率”，考查機械效率的計算、控制變量法的運用及影響機械效率的因素．