Question

12．在探究“滑輪組機(jī)械效率與物重關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中如圖甲用同一滑輪組裝置做了三次實(shí)驗(yàn)，測(cè)量的數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	重物質(zhì)量 m/kg	重物上升的距離 h/m	彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F/N	拉力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離S/m	滑輪組機(jī)械效率（%）
1	0.1	0.1	0.6	0.3	55.6
2	0.2	0.1	0.9	0.3
3	0.3	0.1	1.1	0.3	90.9

（1）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出滑輪組的繞線．
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算出第二次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率．
（3）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)你可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是同一滑輪組提升重物，物重越大的時(shí)候，機(jī)械效率越高
（4）圖乙是某公司的一幅廣告宣傳畫：一個(gè)巨大的動(dòng)滑輪提起一個(gè)小皮箱，宣傳文字寫著“事無大小，必盡全力”．請(qǐng)你從物理學(xué)的角度對(duì)這幅宣傳畫發(fā)表自己的評(píng)述使用機(jī)械做功，若額外功遠(yuǎn)大于有用功，機(jī)械效率過低，則毫無意義．

Answer 1

分析 （1）通過表中的數(shù)據(jù)，明確拉力移動(dòng)距離s和重物上升距離h之間的關(guān)系，再據(jù)此來判斷承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，最后進(jìn)行繞繩；
（2）利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$，代入表中的數(shù)據(jù)可計(jì)算出機(jī)械效率的大小；
（3）從表中可以看出，用的是同一滑輪組，只是每次提升的物重不同，機(jī)械效率便不同，據(jù)此來總結(jié)結(jié)論；
（4）圖中給我們印象最深的應(yīng)該是一個(gè)巨大的動(dòng)滑輪，提起一個(gè)小皮箱，因此，從額外功、有功用的角度對(duì)機(jī)械效率進(jìn)行分析．

解答 解：
（1）讀表中數(shù)據(jù)可知，物體上升0.1m時(shí)，拉力移動(dòng)0.3m，即s=3h，則由3段繩子承擔(dān)物重．因此，從下端開始，先內(nèi)后外，依次繞過每個(gè)滑輪，如圖所示；

（2）第二次實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{0.2kg×10N/kg×0.1m}{0.9N×0.3m}$×100%=74.1%；
（3）從表中的數(shù)據(jù)可以看出，三次實(shí)驗(yàn)用同一滑輪組提升重物，物重越大的時(shí)候，機(jī)械效率越高；
（4）對(duì)巨大的動(dòng)滑輪所做的功是額外功，只有對(duì)小皮箱所做的功才是有用功，可見這一機(jī)械的效率是非常低的，也就是說“事無大小，必盡全力”有時(shí)候反而是一種浪費(fèi)．
故答案為：（1）見上圖；（2）74.1；（3）同一滑輪組提升重物，物重越大的時(shí)候，機(jī)械效率越高；（4）使用機(jī)械做功，若額外功遠(yuǎn)大于有用功，機(jī)械效率過低，則毫無意義．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、求滑輪組效率、繞滑輪組等問題，根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出承重繩子的有效股數(shù)是正確解題的前提與關(guān)鍵．