Question

小剛同學(xué)測滑輪組機械效率時所用的實驗裝置如圖所示．
（1）表中第

1

次實驗數(shù)據(jù)有錯誤，改正后計算出其機械效率為

60.6%

．

（2）根據(jù)另一組正確的數(shù)據(jù)計算出的機械效率為

66.7%

；比較兩次的機械效率可以
得出的結(jié)論是：

在使用同一滑輪組提升重物時，滑輪組的機械效率與物體的重力有關(guān)

．
（3）實驗中拉動彈簧測力計時要注意

應(yīng)勻速豎直向上拉

．
（4）小剛用彈簧測力計測力時發(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

做的不是做勻速直線運動

造成的．為改變這種現(xiàn)象，小剛讓彈簧測力計靜止下來讀數(shù)，這樣他測得的機械效率將

變大

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（5）若將此滑輪組換一種繞繩方法，不計摩擦及繩重，滑輪組的機械效率

不變

（選填“變大”、“變小”或“不變”）．

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．
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，利用滑輪組的機械效率計算公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

可求出其機械效率．
（2）同樣利用機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)合機械效率的大小，可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（3）根據(jù)二力平衡知：只有勻速豎直向上拉動彈簧測力計，拉力大小不變，彈簧測力計的示數(shù)才穩(wěn)定．
（4）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，額外功變小，在有用功不變的情況下，機械效率就會變大；
（5）只要有用功、額外功都不變，機械效率就不會改變．

解答：（1）圖中滑輪組用3段繩子承擔(dān)物重，因此第1次實驗中s應(yīng)為s₁=3h₁=3×0.1m=0.3m，
機械效率為：η₁=

G1h1

F1s1

=

2N×0.1m

1.1N×0.3m

=60.6%；
（2）第2次實驗的機械效率為：η₂=

G2h2

F2s2

=

4N×0.1m

2.0N×0.3m

=66.7%；兩次實驗條件唯一的不同是提升的重物不同，物體越重滑輪組的機械效率越高，因此，可總結(jié)出：在使用同一滑輪組提升重物時，滑輪組的機械效率與物體的重力有關(guān)；
（3）根據(jù)二力平衡的要求知，拉動彈簧測力計時要豎直勻速拉動，才能保證測量準(zhǔn)確；
（4）用彈簧測力計測力時發(fā)現(xiàn)示數(shù)有忽大忽小現(xiàn)象，引起這種現(xiàn)象的原因是做的不是做勻速直線運動，力不平衡．
讓彈簧測力計靜止下來讀數(shù)時，由于沒有了滑輪與軸及繩子間的摩擦，額外功減小，機械效率變大．
（5）如果僅改變繞繩的方法，額外功不變、有用功不變，則機械效率也不會改變．
故答案為：（1）1；60.6%；（2）66.7%；使用同一滑輪組時，所提升的重物越重，機械效率越高；（3）應(yīng)勻速豎直向上拉（或勻速向上）；（4）做的不是做勻速直線運動；變大；（5）不變．

點評：此題結(jié)合實驗實例考查對滑輪組和機械效率的認(rèn)識和分析，讓我們養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神．