Question

19．在“測滑輪組機械效率”的實驗中，小強按正確方法操作，如圖是他實驗中的情景，下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（cm）	測力計拉力F（N）	測力計移動距離s（cm）
5	10	1.4	30

（1）由表中數(shù)據(jù)可計算出，滑輪組對鉤碼做的有用功為0.5J，人做的總功為0.42J．
（2）對以上兩個計算結(jié)果進行比較，其不合理之處是有用功大于總功，結(jié)合測力計放大圖，可知小強的錯誤是彈簧測力讀數(shù)錯誤．
（3）在該次實驗中，所測滑輪組的機械效率應(yīng)該是92.6%（保留l位小數(shù)）；若測出動滑輪的重為0.3N，計算出實驗中克服摩擦和繩重所做的額外功為0.01J．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)，由功的計算公式W=Fs可以求出有用功與總功．
（2）有用功不可能大于總功，從總功與有用功的關(guān)系分析答題；根據(jù)圖示彈簧測力分析錯誤原因．
（3）先根據(jù)W_總=Fs計算出總功，由效率公式可以求出滑輪組的效率．額外功等于總功減去有用功，根據(jù)W=Gh求出克服動滑輪重力所做的額外功，總的額外功減去克服動滑輪重力所做的額外功即為克服繩重和摩擦做的額外功．

解答 解：（1）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，W_有用=Gh=5N×0.1m=0.5J，W_總=Fs=1.4N×0.3m=0.42J；
（2）由（1）可知，有用功大于總功，這是不可能的；由圖示彈簧測力計可知，彈簧測力計分度值是0.2N，彈簧測力計所示應(yīng)該是1.8N，而不是1.4N．
（3）總功應(yīng)該為W_總=Fs=1.8N×0.3m=0.54J，滑輪組效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.5J}{0.54J}$×100%≈92.6%；
克服動滑輪重力所做的額外功：
W_動=G_動h=0.3N×0.1m=0.03J，
額外功：
W_額=W_總-W_有=0.54J-0.5J=0.04J，
克服繩重和摩擦做的額外功：
W_額′=W_額-W_動=0.04J-0.03J=0.01J．
故答案為：（1）0.5；0.42；（2）有用功大于總功；彈簧測力讀數(shù)錯誤；（3）92.6%；0.01．

點評 本題主要考查了有用功、總功、機械效率的計算，是一道基礎(chǔ)性題目．在此題中，明確各力與距離的關(guān)系，熟練運動功、機械效率的公式進行計算是對我們的基本要求，同時，在具體實驗中，彈簧測力計讀數(shù)也是我們?nèi)菀壮鲥e之處，應(yīng)引起關(guān)注．