Question

在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如下表所示：

次数	物体的重力G/N	物体被提升高度h/m	拉力F/N	绳端移动的距离s/m	机械效率η
1	2	0.1	1.0	0.3	66.7%
2	3	0.1	1.4	0.3	71.4%
3	4	0.1	1.8	0.3	74.1%
4	2	0.1	1.5	0.2

(1)表格内的第4次实验中应补充的数据是_______（结果精确到0.1%）。这次数据是用图_________（选填“甲”或“乙”）所示的滑轮组测得的；

(2)分析比较第1、2、3次实验数据可以判定，若增大提升物体的重力，滑轮组的机械效率_________（选填“变大”“不变”或“变小”）；

(3)用甲滑轮组提升不同重物时，绳重和摩擦导致的额外功与总功的比为定值k，根据表格中的数据可求出k=_________。

Answer

66.7 乙 变大

【解析】

(1)[1]表格中第四次的有用功

W有=Gh=2N×0.1m=0.2J

总功

W总=Fs=1.5N×0.2m=0.3J

那么机械效率

[2]由于s=2h，所以所用滑轮组的承重绳子数为2根，则用的是图乙。

(2)[2]由表格数据可知，从1至3次实验，在增大提升物体的重力时，滑轮组的机械效率越来越大。

(3)[3]假设绳重和摩擦导致的额外功为W其它，根据题意有

第一次实验时，滑轮组做的总功及有用功分别为

W总1=F1s1=1.0N×0.3m=0.3J，W有1=G1h1=2N×0.1m=0.2J

即

W其它1=0.3J⋅k

第二次实验时，滑轮组做的总功和有用功分别为

W总2=F2s2=1.4N×3m=0.42J，W有2=G2h2=3N×0.1m=0.3J

第一、二次实验，滑轮组所做的总功和有用功分别增加了

W总2- W总1=0.42J-0.3J=0.12J，W有2- W有1=0.3J-0.2J=0.1J

而滑轮组所做的总功

W总= W有+ W动+ W其它

可是，滑轮组每次做功，动滑轮所做的功不变，即两次做功，绳重和摩擦导致的额外功增加了0.02J，那么

所以