Question

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

實驗序號	1	2	3
鉤碼重（N）	4	4	6
動滑輪重（N）	0.5	0.9	0.5
拉力（N）	2.3	2.5	3.3
鉤碼上升高度（m）	0.2	0.2	0.2
測力計移動距離（m）	0.4	0.4	0.4
有用功（J）	0.8	0.8	1.2
總功（J）	0.92	1.0	1.32
機(jī)械效率（%）	87.0	76.9

（1）實驗時，要豎直勻速向上拉動彈簧測力計；（2）計算表格中第3次數(shù)據(jù)的機(jī)械效率為90.9%（計算結(jié)果與其他結(jié)果保留的小數(shù)位一致）；
（3）通過比較1、2（填實驗序號）兩次實驗數(shù)據(jù)，可知動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪的自重有關(guān)（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）．
（4）小明認(rèn)為“同一個機(jī)械，它的機(jī)械效率是一個定值”，通過比較1、3（填實驗序號）兩次實驗數(shù)據(jù)，可知他的觀點是錯誤的（填“正確”或“錯誤”），其原因：在忽略繩重和摩擦的條件下，用同一個機(jī)械做功時額外功不變，有用功增大時，額外功占總功的比值會變大，所以機(jī)械效率會變大．

Answer 1

分析 （1）實驗時，要豎直勻速向上拉動彈簧測力計；
（2）根據(jù)效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求機(jī)械效率；
（3）研究動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪的自重的關(guān)系時，要控制提升物體的重相同，只改變動滑的重力大小，據(jù)此分析；
（4）通過比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)，可知他的觀點是錯誤的，在忽略繩重和摩擦的條件下，額外功的來源是克服動滑自重做功，由機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{{G}_{物}h}{{G}_{動}h{+G}_{物}h}=\frac{{G}_{物}}{{G}_{動}{+G}_{物}}$×100%分析討論．

解答 解：（1）實驗時，要豎直勻速向上拉動彈簧測力計，此時系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，測力計示數(shù)等于拉力大��；（2）計算表格中第3次數(shù)據(jù)的機(jī)械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=≈90.9%；
（3）研究動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪的自重的關(guān)系時；要控制提升物體的重相同，只改變動滑的重力大小，故通過過比較1、2（填實驗序號）兩次實驗數(shù)據(jù)，可知動滑輪的機(jī)械效率與動滑輪的自重有關(guān)；
（4）通過比較1、3兩次實驗數(shù)據(jù)可知，使用相同的滑組，提升物體越重，機(jī)械效率越大；
故小明認(rèn)為“同一個機(jī)械，它的機(jī)械效率是一個定值”的觀點是錯誤的，有用功：
W_有用=G_物h，
其原因：在忽略繩重和摩擦的條件下，額外功的來源是克服動滑自重做功，W_有用=G_物h，W_額外=G_動h，
W_總=G_動h+G_物h，機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{{G}_{物}h}{{G}_{動}h{+G}_{物}h}=\frac{{G}_{物}}{{G}_{動}{+G}_{物}}$=$\frac{1}{\frac{{G}_{動}}{{G}_{物}}+1}$×100%，由此可知，在G_動不變的情況下，當(dāng)G_物增大時，機(jī)械效率增大，額外功不變，有用功增大時，額外功占總功的比值會變大，所以機(jī)械效率會變大．
故答案為：（1）豎直勻速；（2）90.9%；（3）1、2；有關(guān)；（4）1、3；錯誤；額外功不變，有用功增大時，額外功占總功的比值會變大，所以機(jī)械效率會變大．

點評 本題探究動滑輪的機(jī)械效率，考查注意事項、機(jī)械效率的計算、控制變量法的運用及數(shù)據(jù)分析能和影響機(jī)械效率大小的因素．