Question

3．在“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）圖甲是小明實(shí)驗(yàn)中的情景，如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/m	測(cè)力計(jì)拉力F/N	測(cè)力計(jì)移動(dòng)距離s/m
2	0.05	0.4	0.15

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0.1J，人做的總功為0.06J．對(duì)以上兩個(gè)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，其不合理之處是總功小于有用功；結(jié)合彈簧測(cè)力計(jì)放大圖，可知小明的錯(cuò)誤是測(cè)力計(jì)讀數(shù)錯(cuò)誤，應(yīng)為0.8N．
（2）小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪也做了實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，小紅多使用一個(gè)滑輪，目的是為了改變拉力的方向．
（3）如果小明用彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體加速上升，測(cè)得滑輪組的機(jī)械效率將會(huì)偏低（填“偏高”、“偏低”或“不變”），如果將重大于2N的鉤碼掛在圖甲中滑輪組下，這是滑輪組的機(jī)械效率將會(huì)變大（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）①據(jù)公式W_總=Fs可求出人做的總功；
②由于額外功不可避免，因此總功一定會(huì)大于有用功才合理；重新讀取彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，注意看清分度值；
（2）增加的滑輪作為定滑輪使用，改變了力的方向；
（3）加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩端受的是不平衡的力的作用，此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)偏大，進(jìn)而影響機(jī)械效率的結(jié)果；
使用滑輪組時(shí)，做的額外功不變，增大物重可使有用功變大，在額外功不變的情況下，機(jī)械效率將變大．

解答 解：
（1）人做的總功：W_總=Fs=0.4N×0.15m=0.06J；
總功為0.06J，小于有用功0.1J，總功小于有用功，這是不合理的；
圖中彈簧測(cè)力計(jì)的分度值為0.2N，故其正確的示數(shù)為0.8N，而不是0.4N；
（2）讀圖乙可知，增加了一個(gè)定滑輪后，拉力的作用方向改變了，省力情況不變；
（3）當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)拉著物體加速上升時(shí)，此時(shí)所測(cè)的拉力偏大，則計(jì)算出的總功偏大，有用功不變，所以機(jī)械效率偏低．
將重大于2N的鉤碼掛在圖甲中滑輪組下，在其它條件不變的情況下，所做的額外功不變；物重增加，增大了有用功，因此，滑輪組的機(jī)械效率將會(huì)變大．
故答案為：（1）0.06； 總功小于有用功； 0.8N；（2）拉力的方向；（3）偏低；變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求功與滑輪組效率、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)存在的問題等；掌握彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)方法、應(yīng)用功的計(jì)算公式與效率公式即可正確解題．