Question

4．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用圖甲所示的裝置勻速提起鉤碼，并做了如下實驗記錄：

鉤碼重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）
2	0.1	0.4	0.3

（1）請你對實驗記錄進行分析，會發(fā)現(xiàn)他的實驗結(jié)果是違背物理規(guī)律的，其表現(xiàn)在于：Gh＞Fs；
（2）圖乙是測力計的放大圖．你會發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致實驗結(jié)果違背物理規(guī)律的原因是拉力F讀錯；
（3）糾正錯誤后，可計算該滑輪組的機械效率約為83.3%；
（4）若僅減小提升鉤碼的個數(shù)，滑輪組的機械效率將減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”或“減小”）；
（5）如圖丙是某公司的一幅廣告宣傳畫：一個巨大的滑輪組提起一個小皮箱，宣傳文字寫著“事無大小，必盡全力”．請你根據(jù)實驗結(jié)論，對這幅宣傳畫發(fā)表自己的評述：使用機械做功，若額外功遠大于有用功，機械效率過低，則毫無意義．

Answer 1

分析 （1）要解決此題，需要會計算總功和有用功．知道W_有用=Gh，W_總=Fs．知道在使用滑輪組時需要克服動滑輪的重力和摩擦做額外功，所以總功總小于額外功．通過計算總功和額外功進行實際分析．
（2）在讀數(shù)前一定要認清測力計的分度值．
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{總1}}$×100%求機械效率；
（4）若僅減小鉤碼的個數(shù)，即減小物體的力，而額外功不變，有用功變小，根據(jù)機械效率等于有用功與總功之比分析；
（5）圖中給我們印象最深的應(yīng)該是一個巨大的動滑輪，提起一個小皮箱，因此，從額外功、有功用的角度對機械效率進行分析．

解答 解：（1）W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J；W_總=Fs=0.4N×0.3m=0.12J．而有用功應(yīng)小于總功，所以這一點是違背規(guī)律的．
（2）從圖中可以得知，測力計的分度值是0.2N，所以測力計的讀數(shù)應(yīng)為0.8N．而表格中數(shù)據(jù)是0.4N，所以測力計讀數(shù)出現(xiàn)了錯誤．
（3）糾正錯誤后，可計算該滑輪組的機械效率約為：
η=$\frac{{W}_{有1}}{{W}_{總1}}$=$\frac{Gh}{{F}_{1}s}$=$\frac{2N×0.1m}{0.8N×0.3m}$×100%≈83.3%．
（4）若僅減小鉤碼的個數(shù)，即減小物體的力，則額外功不變，有用功變小，有用功在總功中所占的比例變小，機械效率減�。�
（5）對巨大的動滑輪所做的功是額外功，只有對小皮箱所做的功才是有用功，可見這一機械的效率是非常低的，也就是說“事無大小，必盡全力”有時候反而是一種浪費．
故答案為：（1）Gh＞Fs；（2）拉力F讀錯；（3）83.3%；（4）減小；（5）使用機械做功，若額外功遠大于有用功，機械效率過低，則毫無意義．

點評 本題是測量滑輪組機械效率的實驗，主要考查了有關(guān)滑輪組的有用功、總功、機械效率的計算；一定要知道有用功、總功的求法，掌握機械效率的計算公式，考查了學(xué)生解決實際問題的能力．