Question

15．某同學(xué)在測(cè)定滑輪機(jī)械效率時(shí)其裝置如圖所示：
（1）表中第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后，計(jì)算機(jī)械效率并填入表中．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重G/N	物體上升的高度h/m	拉力F/N	繩子自由端上升的距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2	60.6%
2	4	0.1	2.0	0.3	66.7%

（2）對(duì)另一組正確的數(shù)據(jù)計(jì)算出機(jī)械效率，并填在表中相應(yīng)位置，比較兩次機(jī)械效率可以得出用同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高．
（3）小明發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)，有忽大忽小變化的現(xiàn)象，因而他采用了讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，他測(cè)得的機(jī)械效率偏大（偏大、準(zhǔn)確、偏�。�．

Answer 1

分析 （1）重物和動(dòng)滑輪有三段繩子承擔(dān)，繩子移動(dòng)的距離s應(yīng)是物體升高距離h的3倍．
（2）知道物重G、物體升高的距離h、拉力F、彈簧測(cè)力計(jì)移動(dòng)的距離s，利用滑輪組的機(jī)械效率計(jì)算公式
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%可求出其機(jī)械效率．
同樣利用機(jī)械效率的公式可計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；
根據(jù)兩次提升重物的區(qū)別，結(jié)合機(jī)械效率的大小，可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（3）彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)不穩(wěn)定，是因?yàn)榱Σ黄胶�，做的不是做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，由于沒有了摩擦，測(cè)量的拉力變小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%分析機(jī)械效率的變化．

解答 解：
（1）由圖可知，n=3；則繩子自由端上升的距離s=nh=3×0.1m=0.3m；
所以，表中第1次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤；
改正后的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈60.6%；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，第2次實(shí)驗(yàn)提升物體重力變大，機(jī)械效率也增大，即：用同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高；
（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，此時(shí)，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力等于測(cè)力計(jì)的示數(shù)；若采用了讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)讀數(shù)，則測(cè)力計(jì)沒有測(cè)量出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力，故拉力的測(cè)量值偏小，總功偏小，而有用功不變，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$可知，他測(cè)得的機(jī)械效率偏大．
故答案為：（1）1；60.6%；（2）用同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高；（3）偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題測(cè)定滑輪機(jī)械效率，考查機(jī)械效率的計(jì)算、控制變量法的運(yùn)用、數(shù)據(jù)分析及誤差的分析．