Question

以下是小明同学探究“滑轮组的机械效率跟所提升物重是否有关？”的部分过程，请帮助他完成下列填空。

设计实验

实验目的：比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率。

(1)实验原理：η＝           。

(2)实验器材：滑轮组一套、轻重不同的两物块、刻度尺、         、铁架台、细线。

进行实验并收集数据

(3)用同一滑轮组先后提升不同重物，相关数据收集在下面的表格中，请将表格数据补充完整。

实验序号	钩码重/N	钩码上升的高度/m	绳端的拉力/N	绳端移动的距离/m	机械效率／%
①	4	0.1	1.8	0.3	74.1
②	6	0.1	2.4	0.3

分析与论证

分析上表中的数据可以看出：

(4)同一滑轮组的机械效率    恒定的（填“是”或“不是”）。

(5)滑轮组的机械效率    l（填“大于”、等于”或“小于”）。

评估与拓展

(6)小明同学使用滑轮组提升重物时，测力计的示数一会儿大，一会儿小，弄得小明同学一时不知该何时读数，你认为他在测量中应该在           时读数。

(7)提升相同重物时，增加动滑轮的个数，滑轮组的机械效率将    （选填“变大”、“变小”或“不变”）。

Answer

（1）  （2）弹簧测力计（3）83.3    （4）不是    （5）小于（6）匀速向上拉动     （7）变小

【解析】

试题分析：实验原理是机械效率计算公式；根据实验需要测量物体升高的高度、绳子移动的距离和测量拉力以及物体的重力，故需要刻度尺、弹簧测力计；由图示先分析，物重由几股绳子承担，然后确定物体升高的高度；再利用W=Gh计算有用功；再利用机械效率公式计算机械效率；由实验数据，第一次测量的机械效率为74.1%和第二次实验机械效率为83.3%，分析即可；判定机械效率与1的关系，关键看是否做额外功；根据力的平衡条件进行分析；增加动滑轮的个数，相当于增加 了额外功，利用机械效率公式分析即可。

比较同一滑轮组在提升不同重物情况下的机械效率，原理是机械效率计算公式；需要测量物体升高的高度、绳子移动的距离，故需要刻度尺；要测量拉力以及物体的重力，故需要弹簧测力计；由图示可分析得出，物重由三股绳子承担，所以测力计上升0.3m，则物体升高0.1m；再利用功的公式W=Gh计算有用功W=Gh=6N×0.1m=0.6J；再利用机械效率公式由实验数据，第一次机械效率为74.1%，第二次实验机械效率为83.3%，所以同一滑轮组的机械效率不是恒定的；由于不得不做额外功，所以机械效率永远小于1；根据力的平衡可知，只有沿直线竖直向上匀速拉动弹簧测力计，弹簧测力计的示数才等于拉力的大小；增加动滑轮的个数，相当于增加 了额外功，所以滑轮组的机械效率将减小。

考点：此题考查的是滑轮组的机械效率。