Question

15．某學(xué)習(xí)小組使用幾個(gè)相同的滑輪分別進(jìn)行機(jī)械效率的測定，如圖所示，他們將測得鉤碼重G．拉力F．鉤碼上升的髙度h．測力計(jì)移動(dòng)的距離S，并將計(jì)算出的有用功W有用．總功W_總和機(jī)械效率η數(shù)據(jù)一并記入下表：

實(shí)驗(yàn)	G/N	F/N	h/m	s/m	W有用/J	W總/J	η
1	2	2.1	0.1	0.1	0.2	0.21	95.2%
2	2	1.2	0.1	0.2	0.2	0.24	83.3%
3	2	0.9	0.1	0.3	0.2	0.27	★

（1）在實(shí)驗(yàn)中，測繩端拉力F 時(shí)，應(yīng)盡量豎直向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)且在拉動(dòng)過程中讀數(shù)．
（2）第三次實(shí)驗(yàn)有機(jī)械效率是74.1%；
（3）比較實(shí)驗(yàn)1.2，第2次的機(jī)械效率較低，主要原因是有用功相同時(shí)，使用動(dòng)滑輪做的額外功多；
（4）比較實(shí)驗(yàn)2.3，影響這兩次實(shí)驗(yàn)機(jī)械效率不同的主要因素是摩擦力不同，使用滑輪組的優(yōu)點(diǎn)是可以省力和可以改變用力方向．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中，要正確測量繩端拉力，需豎直向上勻速拉動(dòng)測力計(jì)．
（2）知道鉤碼重G、拉力F、鉤碼上升的髙度h、測力計(jì)移動(dòng)的距離s，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出機(jī)械效率．
（3）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關(guān)系．
（4）使用滑輪組可以省力，有時(shí)還能改變力的方向．

解答 解：
（1）在測繩端拉力時(shí)，需豎直向上勻速拉動(dòng)測力計(jì)，保證彈簧測力計(jì)的示數(shù)等于拉力．
（2）η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.2J}{0.27J}$×100%≈74.1%．
（3）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)．實(shí)驗(yàn)1、2提起的物重相同、繩重相同，摩擦比較小，實(shí)驗(yàn)1不需要對(duì)定滑輪做額外功，實(shí)驗(yàn)2要對(duì)動(dòng)滑輪做額外功，所以有用功相同時(shí)，實(shí)驗(yàn)2使用動(dòng)滑輪做的額外功多，實(shí)驗(yàn)2的機(jī)械效率較低．
（4）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)．實(shí)驗(yàn)2、3提起的物重相同，動(dòng)滑輪相同，繩重相同，摩擦不同，所以影響這兩次試驗(yàn)機(jī)械效率不同的主要原因是摩擦力不同．
使用滑輪組時(shí)，由于有動(dòng)滑輪可以省力，由于有定滑輪可以改變力的方向，所以使用滑輪組時(shí)，可以省力，可以改變力的方向．
故答案為：（1）勻速；（2）74.1%；（3）有用功相同時(shí)，使用動(dòng)滑輪做的額外功多；（4）摩擦力不同；可以省力和可以改變用力方向．

點(diǎn)評(píng) （1）滑輪組的機(jī)械效率跟動(dòng)滑輪的重、繩重、摩擦、提起物體的重有關(guān)，跟滑輪組的繞法、物體升高的距離等都沒有關(guān)系．
（2）對(duì)于滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算問題，首先確定有用功和總功的計(jì)算，然后根據(jù)公式計(jì)算機(jī)械效率．