Question

在做測定滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示．某同學(xué)正確測得重物被提升的高度是0.2m，物重是1.2N，其它測量或計(jì)算的數(shù)據(jù)如下：（不計(jì)繩重和摩擦）

繩自由端所受拉力F	繩子自由端移動距離S	有用功W有	總功W總
0.5N	0.4m	0.24J	0.2J

（1）如果你對該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄進(jìn)行分析，就會發(fā)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是違背物理規(guī)律的．上表數(shù)據(jù)中肯定錯誤的是______和______（填表格中的數(shù)據(jù)），應(yīng)改為______和______；根據(jù)改正后的
數(shù)據(jù)計(jì)算得此滑輪組的機(jī)械效率η₁=______．
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該______拉動彈簧秤．滑輪組的機(jī)械效率小于1的主要原因是要克服______做額外功．
（3）當(dāng)用這個裝置提起重2N的物體時，其機(jī)械效率為η₂，則η₂______η₁（填“＞”“=”或“＜”）．
（4）當(dāng)動滑輪重為______N時，使用該滑輪組提起2N重的物體剛好不省力．

Answer 1

（1）分析該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)記錄可知：有用功大于總功，而用功應(yīng)小于總功，所以這一點(diǎn)是違背規(guī)律的；
由滑輪組可知：n=3，繩子自由端移動距離s=nh=3×0.2m=0.6m，總功為W_總=Fs=0.5N×0.6m=0.3J，故上表數(shù)據(jù)中肯定錯誤的是0.4m和0.2J，應(yīng)改為0.6m和0.3J；
此滑輪組的機(jī)械效率η₁=

W有

W總

=

0.24J

0.3J

=80%．
（2）根據(jù)二力平衡知，只有豎直方向勻速拉動彈簧測力計(jì)時，拉力才等于彈簧測力計(jì)的示數(shù)；
在提升物體，不考慮繩重和摩擦?xí)r，要克服動滑輪的重力，所以機(jī)械效率總小于1．
（3）使用同一滑輪組時，做的額外功不變，增加物重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，即機(jī)械效率變大，故η₂＞η₁．
（4）若滑輪組不省力時，則有F=G_物，
根據(jù)F=

1

n

（G_物+G_動）得：G_物=

1

3

（G_物+G_動），
所以G_動=2G_物=2×2N=4N．
故答案為：（1）0.4m；0.2J；0.6m；0.3J；80%；（2）豎直方向勻速；動滑輪的重力；（3）＞；（4）4．