Question

3．小明在測量滑輪組機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖14所示，實(shí)驗(yàn)中每個(gè)鉤碼重2N，測得的數(shù)據(jù)如表：

	鉤碼總重G/N	鉤碼上升的高度h/m	測力計(jì)示數(shù)F/N	測力計(jì)移動距離s/m	機(jī)械效率η
1	4	0.1	1.8	0.3
2	6	0.1	2.4	0.3	83%
3	4	0.1	1.4	0.5	57%
4	4	0.2	1.4	1.0	57%

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F時(shí)，應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計(jì)且在拉動過程中讀數(shù)：第1次實(shí)驗(yàn)測得的機(jī)械效率為74%．
（2）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用同一滑輪組，提高物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率；
（3）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個(gè)數(shù)越多（即動滑輪總重越重），滑輪組的機(jī)械效率越低．
（4）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)．
（5）若小明在實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向，則測出的機(jī)械效率將變�。ㄟx填“變大”、“不變”或“變小”）．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動測力計(jì)．
根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計(jì)算出第一次的機(jī)械效率；
（2）分析1和2組數(shù)據(jù)，使用同一滑輪組，鈎碼上升的高度相同，鈎碼總重不同，根據(jù)其可判斷出滑輪組的機(jī)械效率與被提升物重的關(guān)系．
（3）分析1和3組數(shù)據(jù)，使用不同的滑輪組，提升相同的重物，第三次動滑輪的個(gè)數(shù)較多，機(jī)械效率較低；
（4）根據(jù)物體被提升的高度與效率之間的關(guān)系得出結(jié)論，滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)；
（5）彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向，則拉力測量偏大，總功偏大，根據(jù)公式分析即可．

解答 解：
（1）在測繩端拉力時(shí)，需豎直向上勻速拉動測力計(jì)．
機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{4N×0.1m}{1.8N×0.3m}$×100%≈74%；
（2）分析第1、2次實(shí)驗(yàn)，兩次所用滑輪組相同，但第2次物重大于第1次物重，機(jī)械效率也大于第1次的機(jī)械效率，所以可得使用同一滑輪組，提高物重可以提高滑輪組的機(jī)械效率．
（3）分析第1、3次實(shí)驗(yàn)，兩次提升物體的重力相同，第3次實(shí)驗(yàn)的動滑輪較重，而機(jī)械效率較低，所以可得使用不同的滑輪組，提升相同的重物，動滑輪個(gè)數(shù)越多，滑輪組的機(jī)械效率越低．
（4）第3、4次實(shí)驗(yàn)只是改變了物體被提升的高度，機(jī)械效率沒變，所以可得滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)．
（5）在實(shí)驗(yàn)時(shí)彈簧測力計(jì)拉動方向偏離了豎直方向，則拉力的測量偏大，總功偏大，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可知，測出的機(jī)械效率將變�。�
故答案為：（1）勻速；74%；（2）提高物重；（3）越低；（4）無關(guān)；（5）變�。�

點(diǎn)評 此題是測量滑輪組的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)，主要考查了有關(guān)滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，以及影響滑輪組機(jī)械效率的因素：被提升的物重和動滑輪的重力．被提升的物體越重、動滑輪的重力越小，滑輪組的機(jī)械效率越高．而滑輪組的機(jī)械效率與物體被提升的高度無關(guān)．