Question

11．測滑輪組機(jī)械效率時(shí)，所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)．
（2）表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后計(jì)算其機(jī)械效率為60.6%．

實(shí)驗(yàn)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(jī)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(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率可得出結(jié)論：同一滑輪組，提升物體越重，機(jī)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(shí)，不計(jì)摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率不變（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）小紅認(rèn)為彈簧測力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)更穩(wěn)定，老師指出這樣操作會(huì)導(dǎo)致讀數(shù)偏小，你認(rèn)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(dòng)的距離與物體升高的高度的關(guān)系s=nh錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求機(jī)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(jì)摩擦及繩重，額定功的來源是克服動(dòng)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(jī)械效率時(shí)，繩端靜止和運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力大小不同．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中要豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，手對(duì)彈簧測力計(jì)向上的拉力與繩子自由端對(duì)彈簧測力計(jì)向下的拉力與是一對(duì)平衡力，則彈簧測力計(jì)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(shí)驗(yàn)中，物體升高0.1m時(shí)，則繩子自由端移動(dòng)的距離應(yīng)為：s=nh=3×0.1m=0.3m，
改正后計(jì)算其機(jī)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(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率得出的結(jié)論為：同一滑輪組，提升物體越重，機(jī)械效率越高；
（4）不計(jì)摩擦及繩重，額定功的來源是克服動(dòng)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(shí)，有用功W_有=Gh，W_額外=G_動(dòng)h，W_總=Gh+G_動(dòng)h，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動(dòng)}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動(dòng)}}$可知，滑輪組的機(jī)械效率不變；
（5）由于彈簧測力計(jì)靜止時(shí)與運(yùn)動(dòng)時(shí)，所克服的摩擦力大小不同，所以不能讓彈簧測力計(jì)靜止進(jìn)行讀數(shù)；
靜止時(shí)讀數(shù)由于摩擦力較小會(huì)導(dǎo)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(jī)械效率越高；（4）不變；（5）摩擦力減�。�

點(diǎn)評(píng) 本題測滑輪組機(jī)械效率，考查注意事項(xiàng)、效率的計(jì)算、數(shù)據(jù)處理及誤差分析．