Question

某同学用如图所示的实验装置测量滑轮组的机械效率，相关数据记录在下表中．

（1）实验中，使用滑轮组提升重物时，应竖直向上    拉动弹簧测力计．

（2）第二次实验中，2s内钩码上升的高度为0．1 m，则它运动的速度为      m/s．

（3）第三次实验中，绳端移动的距离为      m，滑轮组的机械效率为    ．

（4）分析比较第一、二两次实验数据，有用功W_1有      W_2有，滑轮组的机械效率η₁     η₂ （两空均选填“＞”或“＝”或“＜”）．由此可知，可采用                  的方法来提高滑轮组的机械效率．

Answer

（1）匀速；（2）0．05；（3）0．45；80%；（4）＜；＜；增加物重

【解析】

试题分析：（1）实验中应该匀速竖直向上拉动弹簧测力计，以保证弹簧测力计示数稳定；

（2）第二次实验中，钩码运动的速度为：v=h/t=0．1m/2s=0．05m/s；

（3）由图可知，滑轮组承重的绳子有效股数n=3，第3次测量中，绳端移动的距离s=nh=3×0．15m=0．45m；

滑轮组的机械效率：η3 =W有/W总=Gh/Fs=6N×0．15m/2．5N×0．45m×100%=80%；

（4）根据第1次和第2次数据可知，有用功分别为：W有1 =G1 h1 =4N×0．1m=0．4J；W有2 =G2 h2 =6N×0．1m=0．6J；所以，W有1＜W有2；

总功分别为：W总1 =F1 s1 =1．8N×0．3m=0．54J；W总2 =F2 s2 =2．5N×0．3m=0．75J；

机械效率分别为：η1 =W有1/W总1=0．4J/0．54J×100%≈74%；

η2 =W有2/W总2=0．6J/0．75J×100%=80%；

两次所用滑轮组相同，但第二次物重大于第1次物重，机械效率也大于第一次的机械效率，所以可得：使用同一滑轮组，增加物重可以提高滑轮组的机械效率。

考点：滑轮（组）机械效率的测量实验