Question

小剛同學(xué)測(cè)滑輪組機(jī)械效率時(shí)所用的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

（1）表中第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤，改正后計(jì)算出其機(jī)械效率為     。
（2）根據(jù)另一組正確的數(shù)據(jù)計(jì)算出的機(jī)械效率為    ；比較兩次的機(jī)械效率可以
得出的結(jié)論是：                  。

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	物重G/N	物體上升高度h/m	拉力F/N	繩自由端上升距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2
2	4	0.1	2.0	0.3

（3）實(shí)驗(yàn)中拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要注意            。
（4）小剛用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)力時(shí)發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，引起這種現(xiàn)象的原因是      造成的。為改變這種現(xiàn)象，小剛讓彈簧測(cè)力計(jì)靜止下來讀數(shù)，這樣他測(cè)得的機(jī)械效率將    （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計(jì)摩擦及繩重，滑輪組的機(jī)械效率     （選填“變大”、“變小”或“不變”）。（7分）

Answer 1

（1）60.6%（2）66.7%，用同一滑輪組提起的重物越重，它的機(jī)械效率就越大，（3）勻速豎直向上拉，且在拉動(dòng)的過程中讀數(shù)，（4）拉動(dòng)不勻速，變大，（5）不變

解析試題分析：根據(jù)二力平衡，要保持勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)；同時(shí)因?yàn)閯?dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)是省力杠桿，所以拉力的方向應(yīng)與滑輪直徑的方向垂直，才不會(huì)改變動(dòng)力與阻力的關(guān)系；通過讀圖確定s與h的關(guān)系，可判斷出s的大小記錄錯(cuò)誤，改正后可利用公式計(jì)算機(jī)械效率的大小；同樣利用機(jī)械效率的公式可計(jì)算第2次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；根據(jù)兩次提升重物的區(qū)別，結(jié)合機(jī)械效率的大小，可得出相應(yīng)的結(jié)論；彈簧測(cè)力計(jì)靜止時(shí)，讀數(shù)變小，根據(jù)公式W=Fs可知，總功會(huì)變小，在有用功不變的情況下，機(jī)械效率就會(huì)變大；只要有用功、額外功都不變，機(jī)械效率就不會(huì)改變。
（1）根據(jù)二力平衡的要求和動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)，拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)時(shí)要豎直勻速拉動(dòng)，才能保證測(cè)量準(zhǔn)確；
（2）圖中滑輪組用3段繩子承擔(dān)物重，因此，應(yīng)為0.3m，機(jī)械效率為：；
（3）第2次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率為：；兩次實(shí)驗(yàn)條件唯一的不同是提升的重物不同，因此，可總結(jié)出：使用同一滑輪組所提升的重物越重，機(jī)械效率越高；
（4）因?yàn)殪o止讀數(shù)時(shí)，拉力F變小，所以總功變小，機(jī)械效率就會(huì)相應(yīng)地變大；
（5）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機(jī)械效率也不會(huì)改變。
故答案為：（1）豎直勻速向上（或勻速向上）；（2）60.6%；（3）66.7%、使用同一滑輪組所提升的重物越重，機(jī)械效率越高；（4）變大；（5）不變。
考點(diǎn)：此題考查的是測(cè)滑輪組機(jī)械效率。
點(diǎn)評(píng)：（1）勻速拉動(dòng)是二力平衡的需要，豎直拉動(dòng)則是動(dòng)滑輪的實(shí)質(zhì)決定的，這一點(diǎn)我們要重點(diǎn)理解；
（2）只有細(xì)心讀圖，才能判斷出錯(cuò)誤所在，計(jì)算出的機(jī)械效率才不會(huì)出錯(cuò)；
（3）兩次實(shí)驗(yàn)中的物重不同，機(jī)械效率就不同，而其他條件均相同，這也是控制變量法的運(yùn)用；
（4）靜止讀數(shù)直接影響了拉力，進(jìn)而影響了總功，最后影響了機(jī)械效率，合理推理才能做出正確判斷；
（5）在其他條件相同時(shí)，滑輪組的繞繩方法是不會(huì)對(duì)機(jī)械效率造成影響的，這一點(diǎn)要從對(duì)功的分析上去理解。