Question

20．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中，小強(qiáng)按正確方法操作，如圖是他實(shí)驗(yàn)中的情景，下表是他記錄的一組數(shù)據(jù)．

鉤碼總重G（N）	鉤碼上升高度h（cm）	測(cè)力計(jì)拉力F（N）	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s（cm）
5	5	1.4	15

（1）由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出，滑輪組對(duì)鉤碼做的有用功為0.25J，人做的總功為0.21J．
（2）對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其不合理之處是有用功大于總功；結(jié)合測(cè)力計(jì)放大圖，可知小強(qiáng)的錯(cuò)誤是彈簧測(cè)力讀數(shù)錯(cuò)誤．
（3）在該次實(shí)驗(yàn)中，所測(cè)滑輪組的機(jī)械效率應(yīng)該是92.6%．（保留1位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由功的計(jì)算公式W=Fs可以求出有用功與總功；
（2）有用功不可能大于總功，從總功與有用功的關(guān)系分析答題；根據(jù)圖示彈簧測(cè)力分析錯(cuò)誤原因；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，W_有用=Gh=5N×0.05m=0.25J，W_總=Fs=1.4N×0.15m=0.21J；
（2）由（1）可知，有用功大于總功，這是不可能的；由圖示彈簧測(cè)力計(jì)可知，彈簧測(cè)力計(jì)分度值是0.2N，彈簧測(cè)力計(jì)所示應(yīng)該是1.8N，而不是1.4N；
（3）總功應(yīng)為：W_總=Fs=1.8N×0.15m=0.27J，
所以滑輪組效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.25J}{0.27J}$×100%≈92.6%．
故答案為：（1）0.25；0.21；（2）有用功大于總功；彈簧測(cè)力讀數(shù)錯(cuò)誤；（3）92.6．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，是一道基礎(chǔ)性題目．注意任何機(jī)械的機(jī)械效率都不可大于100%，同時(shí)，在具體實(shí)驗(yàn)中，彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)也是我們?nèi)菀壮鲥e(cuò)之處，應(yīng)引起關(guān)注．