Question

11．測滑輪組機械效率時，所用實驗裝置如圖所示．
（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計．
（2）表中第1次實驗數(shù)據(jù)有錯誤，改正后計算其機械效率為60.6%．

實驗次數(shù)	物重G/N	物體上升高度h/m	拉力F/N	拉力自由端上升距離s/m	機械效率
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3	66.7%

（3）比較兩次實驗的機械效率可得出結(jié)論：同一滑輪組，提升物體越重，機械效率越高．
（4）改變圖中滑輪組的繞線方法，提起同一重物時，不計摩擦及繩重，滑輪組的機械效率不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）小紅認為彈簧測力計靜止時讀數(shù)更穩(wěn)定，老師指出這樣操作會導致讀數(shù)偏小，你認為讀數(shù)偏小是由于摩擦力減小造成的．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡的條件分析；
（2）繩子自由端移動的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh錯誤的數(shù)據(jù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求機械效率；
（3）分析表中數(shù)據(jù)找出相同的量和不同的量，得出結(jié)論；
（4）不計摩擦及繩重，額定功的來源是克服動滑輪重做的功，根據(jù)有用功和額外功總功的定義和η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$分析大��；
（5）在測量滑輪組的機械效率時，繩端靜止和運動時克服摩擦力大小不同．

解答 解：（1）實驗中要豎直向上勻速拉動彈簧測力計，手對彈簧測力計向上的拉力與繩子自由端對彈簧測力計向下的拉力與是一對平衡力，則彈簧測力計的示數(shù)等于繩子自由受到的拉力；
（2）圖中繩子的有效段數(shù)為n=3，
第1次實驗中，物體升高0.1m時，則繩子自由端移動的距離應(yīng)為：s=nh=3×0.1m=0.3m，
改正后計算其機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}=\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈60.6%．
（3）比較兩次實驗的機械效率得出的結(jié)論為：同一滑輪組，提升物體越重，機械效率越高；
（4）不計摩擦及繩重，額定功的來源是克服動滑輪重力做的功，改變圖中滑輪組的繞線方法，提起同一重物時，有用功W_有=Gh，W_額外=G_動h，W_總=Gh+G_動h，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$可知，滑輪組的機械效率不變；
（5）由于彈簧測力計靜止時與運動時，所克服的摩擦力大小不同，所以不能讓彈簧測力計靜止進行讀數(shù)；
靜止時讀數(shù)由于摩擦力較小會導致讀數(shù)偏�。�
故答案為：（1）勻速；（2）60.6%；（3）同一滑輪組，提升物體越重，機械效率越高；（4）不變；（5）摩擦力減�。�

點評 本題測滑輪組機械效率，考查注意事項、效率的計算、數(shù)據(jù)處理及誤差分析．