6. 在“测量滑轮组的机械效率”的实验中，某实验小组用同样的滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组，实验测得的数据如表所示。
| 次数 | 物体的重力$G/\mathrm{N}$ | 提升高度$h/\mathrm{m}$ | 拉力$F/\mathrm{N}$ | 绳端移动的距离$s/\mathrm{m}$ | 机械效率$\eta$ |
| ---- | ---------------------- | ------------------- | --------------- | -------------------------- | -------------- |
| 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）把表格内的第4次实验数据补充完整。这次数据是用图（选填“甲”或“乙”）中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，增加物重可使滑轮组的机械效率（选填“变大”“变小”或“不变”）。在第1次实验中，拉力$F$所做的额外功为$\mathrm{J}$。
（3）某同学认为，使用相同的滑轮所组成的滑轮组提升同一个重物时，越省力的滑轮组其机械效率越大，他的想法正确吗？请你利用补充完整后的表格中的数据说明你的判断：。
【拓展】若不计摩擦和绳重，用第1次实验的装置以$0.1\ \mathrm{m/s}$的速度匀速提起$5\ \mathrm{N}$的物体，拉力的功率是$\mathrm{W}$。

6.（1）66.7% 乙
（2）变大 0.1
（3）不正确。第1次比第4次省力，但两次的机械效率相同 0.6

【分析】
解决本题需掌握滑轮组的核心规律：①承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}$，据此判断滑轮组；②机械效率公式$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}=\frac{Gh}{Fs}$；③额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}$；④不计摩擦和绳重时，拉力$F=\frac{G+G_{动}}{n}$，绳端速度$v_{绳}=nv_{物}$，功率$P=Fv_{绳}$。
（1）第4次实验先算绳子段数，再求机械效率，结合n判断滑轮组；（2）对比1、2、3次物重与机械效率的变化，计算第1次额外功；（3）对比第1、4次的省力情况和机械效率判断观点；拓展部分先求动滑轮重，再算新拉力和功率。
【解析】
（1）第4次实验中，承担物重的绳子段数$n=\frac{s}{h}=\frac{0.2m}{0.1m}=2$，对应滑轮组为乙（甲的$n=3$，乙的$n=2$）；机械效率$\eta=\frac{Gh}{Fs}=\frac{2N×0.1m}{1.5N×0.2m}=\frac{0.2J}{0.3J}≈66.7\%$。
（2）对比1、2、3次数据，物重增大时，机械效率从$66.7\%$→$71.4\%$→$74.1\%$，故机械效率变大；第1次总功$W_{总}=Fs=1.0N×0.3m=0.3J$，有用功$W_{有}=Gh=2N×0.1m=0.2J$，额外功$W_{额}=W_{总}-W_{有}=0.3J-0.2J=0.1J$。
（3）第1次滑轮组更省力（拉力$1N＜1.5N$），但两次机械效率均为$66.7\%$，故观点不正确；
拓展：第1次装置$n=3$，不计摩擦和绳重，动滑轮重$G_{动}=nF_{1}-G_{1}=3×1.0N-2N=1N$；当$G=5N$时，拉力$F=\frac{G+G_{动}}{n}=\frac{5N+1N}{3}=2N$；绳端速度$v_{绳}=nv_{物}=3×0.1m/s=0.3m/s$，功率$P=Fv_{绳}=2N×0.3m/s=0.6W$。
【答案】
（1）$66.7\%$；乙 （2）变大；$0.1$ （3）不正确，第1次比第4次省力，但两次的机械效率相同；$0.6$
【知识点】
滑轮组机械效率、功和功率、滑轮组拉力计算
【点评】
本题为力学综合题，考查滑轮组机械效率的探究，需熟练运用机械效率公式、绳子段数判断、额外功与功率计算，需结合控制变量法分析数据，是中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5