Question

20．小華同學(xué)測(cè)滑輪組機(jī)械效率時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意豎直向上勻速拉動(dòng)．
（2）表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后計(jì)算出其機(jī)械效率為60.6%．
（3）根據(jù)第2次實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的機(jī)械效率為66.7%．比較兩次的機(jī)械效率可以得出結(jié)論是：同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越大．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重G/N	物體上升 高度h/m	拉力F/N	繩自由端上升 距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡知：只有勻速豎直向上拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，拉力大小不變，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才穩(wěn)定．
（2）由圖示求出滑輪組承重繩子的有效股數(shù)，然后根據(jù)物體上升的高度求出繩子自由端移動(dòng)的距離，根據(jù)表中數(shù)據(jù)找出錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由功的計(jì)算公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出機(jī)械效率．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用機(jī)械效率的公式可計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；然后分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)二力平衡的要求知，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要豎直勻速拉動(dòng)，才能保證測(cè)量準(zhǔn)確；
（2）由圖示可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，由表中數(shù)據(jù)可知，物體上升的高度h=0.1m，
繩子自由端上升的距離s=nh=3×0.1m=0.3m，由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中繩子自由端上升距離錯(cuò)誤；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)，
有用功：W_有用=Gh=2N×0.1m=0.2J，
總功：W_總=Fs=1.1N×0.3m=0.33J，
機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{0.2J}{0.33J}$×100%≈60.6%；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)的效率：
η′=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{2N×0.3m}$×100%≈66.7%；
根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組所提升的重物越重，機(jī)械效率越大．
故答案為：（1）豎直向上勻速拉動(dòng)；（2）60.6%；（3）66.7%；同一滑輪組，物體越重，滑輪組的機(jī)械效率越大．

點(diǎn)評(píng) 本題是測(cè)量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等問(wèn)題，難度不是很大，熟悉實(shí)驗(yàn)、熟練應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)即可正確解題．