Question

在“測滑輪組機械效率”的實驗中，用同一滑輪組（如圖所示）進(jìn)行了兩次實驗，實驗數(shù)據(jù)如下表所示．（1）在表格的空格處，填上合適的數(shù)據(jù)．

（2）實驗過程中若未能沿豎直方向勻速拉動彈簧測力計，測出拉力后算出的機械效率將

 

（偏大/偏小/不變）．
（3）有同學(xué)根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)分析認(rèn)為：機械效率的大小可能跟重物提升的高度有關(guān)．為了驗證上述猜想，你認(rèn)為應(yīng)如何改進(jìn)實驗驗證這一猜想．利用同一個滑輪組，在下面掛同一個物體，提升不同的高度，測出有關(guān)的量計算出機械效率加以比較．
（4）如果將重為3N的鉤碼掛在同一滑輪組下，根據(jù)題中已有的信息可以判斷出這時滑輪組的機械效率應(yīng)在

 

范圍內(nèi)．

Answer 1

分析：（1）滑輪組在使用中，動滑輪被幾根繩子承擔(dān)，拉力移動的距離就是物體和動滑輪移動距離的幾倍，計算滑輪組機械效率時，關(guān)鍵是找準(zhǔn)有用功和總功；
（2）測力計不是沿豎直方向勻速拉動，彈簧、掛鉤等處的摩擦?xí)�使測量結(jié)果偏��；
（3）利用同一個滑輪組，物體的重不變，改變提升的高度，計算出機械效率加以比較；
（4）通過機械效率與物體重力的關(guān)系的分析，得出結(jié)果．

解答：解：（1）由實驗1可知：s=5h，所以實驗2中彈簧測力計移動的距離為5×8cm=40cm
實驗1的機械效率：η1=

W有

W總

=

Gh1

F1s1

=

2×5

0.6×25

=66.7%
實驗2的機械效率：η2=

W′有

W′總

=

Gh2

F2s2

=

4×8

1.1×40

=72.7%
（2）測力計不是沿豎直方向勻速拉動，彈簧、掛鉤與彈簧測力計面板摩擦，測得的拉力偏��；
（3）機械效率的大小可能跟重物提升的高度有關(guān)，應(yīng)保證滑輪組，物體的重不變，改變物體提升的高度，因此可以：利用同一個滑輪組，在下面掛同一個物體，提升不同的高度，測出有關(guān)的量計算出機械效率加以比較；
（4）通過實驗數(shù)據(jù)我們發(fā)現(xiàn)：使用同一個滑輪組時，增加鉤碼的重，機械效率會變大，3N在2N、4N之間，因此機械效率也在66.7%-72.7%之間．
故答案：（1）40；66.7%；72.7%；
（2）偏小；
（3）利用同一個滑輪組，在下面掛同一個物體，提升不同的高度，測出有關(guān)的量計算出機械效率加以比較；
（4）66.7%-72.7%．

點評：使用滑輪組時，做的額外功不變，增加鉤碼的重，增大了有用功，則有用功占總功的比例增大，也就是機械效率變大．