Question

18．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）比較兩次的機(jī)械效率可以得出的結(jié)論是：同一滑輪組，提升的物重越大，機(jī)械效率越高．

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	機(jī)械效率η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3	66.7%

（4）小華用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，為改變這種現(xiàn)象，小華讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止下來(lái)讀數(shù)，這樣測(cè)得的機(jī)械效率將變大（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法（拉力方向向下），若不計(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”）．

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)表中數(shù)據(jù)，結(jié)合滑輪組兩次實(shí)驗(yàn)的變化量，可比較物重對(duì)機(jī)械效率的影響．
（4）彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，讀數(shù)變小，根據(jù)公式W=Fs可知，總功會(huì)變小，在有用功不變的情況下，機(jī)械效率就會(huì)變大．
（5）只要有用功、額外功都不變，機(jī)械效率就不會(huì)改變．

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）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．
（4）如果僅改變繞繩的方法，則滑輪組的額外功不變、有用功不變，總功不變，因此機(jī)械效率不會(huì)改變．
故答案為：（1）豎直向上勻速拉動(dòng)；
（2）60.6%；
（3）同一滑輪組，提升的物重越大，機(jī)械效率越高；
（4）變大；
（5）不變．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、機(jī)械效率的計(jì)算與比較等問(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．