Question

20．在“探究動滑輪的機械效率”時，某小組利用自重不同的兩個動滑輪進行了如圖所示的三次測量，數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗序號	鉤碼重（N）	動滑輪重（N）	拉力（N）	鉤碼上升的高度（m）	測力計移動的距離（m）	有用功（J）	總功（J）	機械效率（%）
1	4	0.5	2.3	0.2	0.4	0.8	0.92	87.0
2	4	0.9	2.5	0.2	0.4	0.8	1.0	80.0
3	6	0.5	3.3	0.2	0.4	①	②	③

（1）完成表格中實驗數(shù)據(jù)①、②和③的計算．
（2）通過比較哪兩次實驗數(shù)據(jù)（選填實驗序號），可以初步判斷動滑輪的機械效率與動滑輪的自重有關？①與②
（3）小明認為“同一機械，它的機械效率是一個定值”，你認為小明的觀點是否正確錯誤（填“正確”或“錯誤”），你可以用哪兩次實驗數(shù)據(jù)來驗證你的結論①與③．

Answer 1

分析 （1）有用功等于鉤碼重力和鉤碼上升高度的乘積，即W_有用=Gh；總功等于拉力和測力計移動距離的乘積，即W_總=FS；機械效率等于有用功和總功的比值，即η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$；
（2）研究動滑輪機械效率與動滑輪自身重力是否有關時，應控制提升鉤碼的重力相同，改變動滑輪重力；
（3）同一個機械，額外功基本上不變，當提升的物體重力變化時，有用功在總功中占得比值就變化，機械效率也就變化．

解答 解：（1）第3次數(shù)據(jù)中，有用功W_有用=Gh=6N×0.2m=1.2J；
總功W_總=Fs=3.3N×0.4m=1.32J；
機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.2J}{1.32J}$×100%≈90.9%；
（2）①②兩次實驗中，鉤碼的重力相同，動滑輪的重力不同，機械效率也不同，因此探究的是機械效率與動滑輪自重的關系；
（3）比較①③，同一個機械，動滑輪重力不變，提升的物體重力不同時，機械效率也不同，提的物體越重，機械效率越大，所以小明的觀點是錯誤的．
故答案為：（1）①1.2；②1.32；③90.9；（2）①與②；（3）錯誤；①與③．

點評 （1）滑輪組的機械效率與提升物體的重力、動滑輪重力、繩子段數(shù)及摩擦有關；
（2）同一滑輪組，提升物體重力越大，機械效率越大．