Question

15．某同學(xué)在測定滑輪機(jī)械效率時其裝置如圖所示：
（1）表中第1次實驗的數(shù)據(jù)有錯誤，改正后，計算機(jī)械效率并填入表中．

實驗次數(shù)	物重G/N	物體上升的高度h/m	拉力F/N	繩子自由端上升的距離s/m	η
1	2	0.1	1.1	0.2	60.6%
2	4	0.1	2.0	0.3	66.7%

（2）對另一組正確的數(shù)據(jù)計算出機(jī)械效率，并填在表中相應(yīng)位置，比較兩次機(jī)械效率可以得出用同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高．
（3）小明發(fā)現(xiàn)實驗中拉動彈簧測力計時，有忽大忽小變化的現(xiàn)象，因而他采用了讓彈簧測力計靜止時讀數(shù)，他測得的機(jī)械效率偏大（偏大、準(zhǔn)確、偏小）．

Answer 1

分析 （1）重物和動滑輪有三段繩子承擔(dān)，繩子移動的距離s應(yīng)是物體升高距離h的3倍．
（2）知道物重G、物體升高的距離h、拉力F、彈簧測力計移動的距離s，利用滑輪組的機(jī)械效率計算公式
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可求出其機(jī)械效率．
同樣利用機(jī)械效率的公式可計算第2次實驗的結(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；
（3）彈簧測力計的示數(shù)不穩(wěn)定，是因為力不平衡，做的不是做勻速直線運動．
彈簧測力計靜止時，由于沒有了摩擦，測量的拉力變小，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%分析機(jī)械效率的變化．

解答 解：
（1）由圖可知，n=3；則繩子自由端上升的距離s=nh=3×0.1m=0.3m；
所以，表中第1次實驗的數(shù)據(jù)有錯誤；
改正后的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{2N×0.1m}{1.1N×0.3m}$×100%≈60.6%；
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，同一滑輪組，第2次實驗提升物體重力變大，機(jī)械效率也增大，即：用同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高；
（3）實驗中應(yīng)豎直向上勻速拉動彈簧測力計，此時，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，拉力等于測力計的示數(shù)；若采用了讓彈簧測力計靜止時讀數(shù)，則測力計沒有測量出勻速運動時的摩擦力，故拉力的測量值偏小，總功偏小，而有用功不變，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$可知，他測得的機(jī)械效率偏大．
故答案為：（1）1；60.6%；（2）用同一滑輪組提升的物體越重，機(jī)械效率越高；（3）偏大．

點評 本題測定滑輪機(jī)械效率，考查機(jī)械效率的計算、控制變量法的運用、數(shù)據(jù)分析及誤差的分析．